與輪式或者履帶式機器人相比,六足移動機器人可以調(diào)節(jié)腿部機構(gòu),實現(xiàn)了落足點為離散的點,使機器人在跨越障礙運動中重心得了穩(wěn)定,更適合在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下工作。因此,六足機器人得到了廣泛的關(guān)注和研究,但是目前的大多數(shù)六足移動機器人僅具備了基本、靈活度不高的運動能力,而缺少自身冗余的其他結(jié)構(gòu)創(chuàng)新來配合腿部機構(gòu)進一步實現(xiàn)多模式、靈活度更高的運動能力。針對這一問題,本文設計了一種基于軀干機構(gòu)的六足移動機器人,并開展了相關(guān)的運動性能研究。首先,根據(jù)機器人在復雜環(huán)境下的工作性能要求,進行了基于軀干機構(gòu)的六足移動機器人結(jié)構(gòu)設計。然后,通過構(gòu)造矢量封閉方法求得軀干機構(gòu)逆解位姿方程,利用對逆解方程的時間求導法構(gòu)建了機構(gòu)速度和加速數(shù)學模型。其次,基于雅克比矩陣,利用虛功原理求得了軀干機構(gòu)中運動平臺與主動桿和從動桿件之間的約束靜力、剛度、靈巧度以及工作空間的運動性能方程,另外,通過D-H法建立了該六足移動機器人的軀干機構(gòu)中驅(qū)動支鏈長度、腿關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角和足端空間位置之間的數(shù)學關(guān)系模型。接著,采用三角步態(tài)對該六足移動機器人進行了直線行走、轉(zhuǎn)彎避障以及滾動的步態(tài)規(guī)劃與步長計算,結(jié)合六足移動機器人的虛擬樣機仿真分析,驗證了步態(tài)規(guī)...

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＡＴＨＬＥＴＥ機器人?

。其次，基于四級并串４－ＳＰＳ／Ｕ式軀干機構(gòu)，協(xié)調(diào)變形腿和滾動機構(gòu)運??動的機理，創(chuàng)新設計了一種基于軀干機構(gòu)的六足移動機器人。它既能通過軀??干機構(gòu)的重心調(diào)整，實現(xiàn)腿部機構(gòu)提高的離散落足點運動范圍以及在復雜多??變環(huán)境中轉(zhuǎn)彎避障和攀爬的運動能力，也能切換為滾動模式來增強多模式運?....

圖１－２可變形六足移動機器人??

。其次，基于四級并串４－ＳＰＳ／Ｕ式軀干機構(gòu)，協(xié)調(diào)變形腿和滾動機構(gòu)運??動的機理，創(chuàng)新設計了一種基于軀干機構(gòu)的六足移動機器人。它既能通過軀??干機構(gòu)的重心調(diào)整，實現(xiàn)腿部機構(gòu)提高的離散落足點運動范圍以及在復雜多??變環(huán)境中轉(zhuǎn)彎避障和攀爬的運動能力，也能切換為滾動模式來增強多模式運?....

圖１－３輪屜復合式移動機器人??１－４，一運Ｍ

?山東大學碩士學位論文???如圖１－２所示，Ｐｈｉｐｐｓ等人提出了一種可變形六足移動機器人，當六足??移動機構(gòu)收縮時可實現(xiàn)球形滾動，而六足張開時就能通過腿足進行移動。其??缺點是缺少軀干中心調(diào)整，無法攀爬大坡度的地形。如圖１－３所示的輪履復??合式移動機器人Ｗ，兩邊采用輪式移動機....

圖１－５?—種仿生可重構(gòu)滾動爬行機器人

山東大學碩士學位論文??伸出外殼便可以進行四足爬行。但是結(jié)構(gòu)復雜、運動范圍有限，很難適應爬??越崎嶇地形。??％％％??圖１－５?—種仿生可重構(gòu)滾動爬行機器人圖１－６?—種多運動模式的四足步行機器人??我國關(guān)于移動機器人的研宄基礎還是比較弱，主要采取借鑒、吸收和創(chuàng)??新的研宄思路....

本文編號：4040819