發(fā)布時(shí)間：2025-01-06 01:00

　　偵察機(jī)器人是一種特殊的移動(dòng)機(jī)器人,需要有卓越的機(jī)動(dòng)性能以及優(yōu)異的隱蔽工作能力。本課題即是面向?yàn)?zāi)后搜救、建筑檢測(cè)、軍事偵察等需求,研制一種具有陸空兩棲運(yùn)動(dòng)能力,具備偵察、感知、操作等功能的機(jī)器人。本文從需求出發(fā),總結(jié)比較了空中以及陸地行動(dòng)方式的優(yōu)劣,提出了一種結(jié)合旋翼以及仿生爬行兩種運(yùn)動(dòng)模式的飛爬機(jī)器人,模仿螳螂的運(yùn)動(dòng)姿態(tài),研制機(jī)器人樣機(jī)并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證及試驗(yàn)研究。根據(jù)昆蟲腿結(jié)構(gòu),本文設(shè)計(jì)了三段式仿生腿,求解了單腿的最大步長(zhǎng)、最大越障高度等指標(biāo),指導(dǎo)了腿節(jié)比例的優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)一步建立了結(jié)合控制的機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)機(jī)器人在飛行著陸狀態(tài)下的響應(yīng)進(jìn)行了仿真。制造了樣機(jī)并將試驗(yàn)與仿真結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了控制算法的有效性以及仿真模型的準(zhǔn)確性。生物腿部的柔性在足式運(yùn)動(dòng)過程中起到重要的作用。據(jù)此,本文提出了一種小型串聯(lián)粘彈性驅(qū)動(dòng)器,并針對(duì)該驅(qū)動(dòng)器開發(fā)了閉環(huán)位置以及力控制算法。為精確識(shí)別驅(qū)動(dòng)器的參數(shù),對(duì)所用的聚氨酯肌腱建立了五項(xiàng)Mooney-Rivlin超彈模型疊加Prony級(jí)數(shù)表示的粘彈模型,取得了良好的擬合效果�；�于該本構(gòu)模型,建立了驅(qū)動(dòng)器的仿真模型,結(jié)合研制的試驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證了驅(qū)動(dòng)器的實(shí)用性及控制算法的...

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1 MALV II飛爬機(jī)器人[2]

MALV是一種高度仿生的飛爬結(jié)合的機(jī)器人,利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)一對(duì)輪足用以在地面爬行,利用螺旋槳作飛行動(dòng)力,采用柔性的固定翼的形式飛行。其第二代產(chǎn)品MALVII機(jī)身長(zhǎng)21.6厘米。翼展30.5厘米,總重118克,空中飛行速度可達(dá)11米每秒,飛行續(xù)航15分鐘,地面運(yùn)動(dòng)速度0.3米每秒,爬....

圖1-2仿生多模態(tài)機(jī)器人DALER[3]

LudovicDaler等人研制了一種仿蝙蝠機(jī)器人,利用螺旋槳配合固定翼的形式進(jìn)行飛行,機(jī)翼可以折疊變形,能夠在地面運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下收起,并利用翼端旋轉(zhuǎn)的三角形部分進(jìn)行爬行。該機(jī)器人質(zhì)量約400克,翼展達(dá)到了72厘米,飛行速度最高可達(dá)20米每秒,爬行速度較低,為6厘米每秒[3]。同樣....

圖1-3兩棲機(jī)器人SCAMP[4]

斯坦福大學(xué)的MorganTPope等人研制了一種采用旋翼作為的動(dòng)力的兩棲機(jī)器人SCAMP,不同的是它可以通過自身結(jié)構(gòu)引導(dǎo),自主從飛行狀態(tài)調(diào)整姿態(tài)攀附在垂直墻面上,利用其仿生抓鉤在墻面上爬行。在著墻以及爬行的過程中,旋翼提供的推力能夠輔助機(jī)器人穩(wěn)定姿態(tài),直至產(chǎn)生足夠的附著力;在....

圖1-4飛行爬壁兩棲機(jī)器人[5]

南京理工大學(xué)劉永等人設(shè)計(jì)了一種兼具有飛行以及爬壁兩棲能力的機(jī)器人[5],其利用旋翼作為飛行平臺(tái),搭載兩個(gè)互相獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的吸附足,吸附足采用真空吸附的方式攀附在平面上,兩個(gè)足交替攀附即可實(shí)現(xiàn)爬壁功能,如圖1-4所示。該機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活,可以吸附在任意光滑平面上并利用雙足爬行或靜默棲息,....

本文編號(hào)：4023546