發(fā)布時(shí)間：2020-03-31 13:11

【摘要】：本文提出了一種新型的帶腰六足機(jī)器人,該機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活,結(jié)構(gòu)緊湊,適用于消防探險(xiǎn)等多種領(lǐng)域。根據(jù)仿生學(xué)原理,設(shè)計(jì)了帶腰六足機(jī)器人的整體構(gòu)型,設(shè)計(jì)了機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu)、腰關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)及六足機(jī)器人整機(jī)的布局形式,并分別對(duì)其進(jìn)行了位置分析,給出了相應(yīng)的位置算例。在位置分析的基礎(chǔ)上,繪制了腿部機(jī)構(gòu)和腰關(guān)節(jié)的工作空間,分析了腰關(guān)節(jié)對(duì)六足機(jī)器人工作空間的影響。推導(dǎo)了腿部機(jī)構(gòu)和腰關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的速度雅可比矩陣,定義了速度傳遞性能評(píng)價(jià)指標(biāo),并分析了主要機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)對(duì)工作空間面積和速度評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響。分別對(duì)帶腰六足機(jī)器人的腿部機(jī)構(gòu)和腰關(guān)節(jié)進(jìn)行了靜力學(xué)分析,分別定義了力傳遞性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和剛度性能評(píng)價(jià)指標(biāo),并分析了評(píng)價(jià)指標(biāo)在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)的分布規(guī)律。以橫向三角步態(tài)為例,對(duì)整機(jī)進(jìn)行了受力分析,仿真結(jié)果表明,六足機(jī)器人腰關(guān)節(jié)的加入有利于機(jī)器人承載能力的提高。規(guī)劃了帶腰六足機(jī)器人的爬梯、跨溝及越障步態(tài),給出了整機(jī)協(xié)同下機(jī)器人的爬梯能力計(jì)算公式,分析了機(jī)器人實(shí)際跨溝的可行性,并分析了機(jī)器人的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及爬坡穩(wěn)定性。采用復(fù)合擺線(xiàn)函數(shù)規(guī)劃了腿部機(jī)構(gòu)的足端運(yùn)動(dòng)軌跡,并根據(jù)已規(guī)劃的軌跡對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了邁步仿真。本文的研究工作為該種機(jī)器人的研發(fā)與控制奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 1-1 Genghis 機(jī)器人 圖 1-2 ATHLETE 六足機(jī)器人圖 1-3 SILO-6 機(jī)器人 圖 1-4 Asterisk 機(jī)器人1.2.1.2 六足機(jī)器人的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)高校及科研機(jī)構(gòu)在六足機(jī)器人的研究上也取得了令人矚目的成果。如北京理工大學(xué)通過(guò)高速攝像機(jī)抓拍來(lái)觀(guān)測(cè)日本弓背蟻的連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程[11]，，提出了應(yīng)用于仿生步行機(jī)器人周期不規(guī)則步態(tài)的規(guī)劃理論，并定義了“滑動(dòng)相”的概念。北京航

圖 1-1 Genghis 機(jī)器人 圖 1-2 ATHLETE 六足機(jī)器人圖 1-3 SILO-6 機(jī)器人 圖 1-4 Asterisk 機(jī)器人1.2.1.2 六足機(jī)器人的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)高校及科研機(jī)構(gòu)在六足機(jī)器人的研究上也取得了令人矚目的成果。如北京理工大學(xué)通過(guò)高速攝像機(jī)抓拍來(lái)觀(guān)測(cè)日本弓背蟻的連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程[11]，提出了應(yīng)用于仿生步行機(jī)器人周期不規(guī)則步態(tài)的規(guī)劃理論，并定義了“滑動(dòng)相”的概念。北京航
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2609117