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《正交主動輪蛇形機器人機構(gòu)設(shè)計及運動性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：刻丞名日期：至翌!望!區(qū)絲關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁
2、盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。函E暫不公開(或保密)論文注釋：本學(xué)位論文不屬于暫不公開(或保密)范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名：刻丞蓋日期：導(dǎo)師簽名：盅蘭壟日期：2汐／爭、占、Z2星里笙：≤!圣妥學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號TP24學(xué)科分類號510．8050論文編號密級公開學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名劉天龍學(xué)號20l1200785獲學(xué)位專業(yè)名稱控制科學(xué)與工程獲學(xué)位專業(yè)代碼0811課題來源國家計委、科委項目研究方向仿生
3、機器人論文題目正交主動輪蛇形機器人機構(gòu)設(shè)計及運動性能研究關(guān)鍵詞蛇形機器人，主動輪，機構(gòu)優(yōu)化，并聯(lián)機構(gòu)，旋量理論，運動學(xué)論文答辯日期2014．5．24木論文類型基礎(chǔ)研究學(xué)位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長指導(dǎo)教師曹政才教授北京化工大學(xué)機器人技術(shù)評閱人1王建林教授北京化工大學(xué)智能檢測與傳感技術(shù)評閱人2王穎副教授北京化工大學(xué)圖像處理評閱人3評閱人4答辯委員會主席王建林教授北京化工大學(xué)智能檢測與傳感技術(shù)答辯委員1李偉教授北京化工大學(xué)圖像處理答辯委員2王穎副教授北京化工大學(xué)圖像處理答辯委員3崔玉龍副教授北京化工大學(xué)電力電子技術(shù)答辯
4、委員4袁洪芳副教授北京化工大學(xué)故障診斷技術(shù)答辯委員5注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號在《中國圖書資料分類法》查詢。三．學(xué)科分類號在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745-9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論文編號由單位代碼和年份及學(xué)號的后四位組成。摘要正交主動輪蛇形機器人機構(gòu)設(shè)計及運動性能研究蛇形機器人能夠采取靈活的方式在多種地形上運動，在軍事偵察、災(zāi)害搜救領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而，對機構(gòu)地形適應(yīng)性和運動學(xué)研究的不足長期制約蛇形機器人的實際應(yīng)用。為解決這些問題，本文創(chuàng)造性地提出正交主
5、動輪蛇形機器人設(shè)計理念，該理念將仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)與輪式行走機構(gòu)有機地融為一體，在保持蛇形機器人串聯(lián)超冗余度特點的同時提高其執(zhí)行偵察搜救任務(wù)的能力。本文主要工作如下：l、通過機構(gòu)構(gòu)型綜合法設(shè)計正交主動輪和2-UPS／U仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)機構(gòu)。從尺度型與自由度角度證明這兩種機構(gòu)有助于提高蛇形機器人的地形適應(yīng)性和機動性，并且拓展出多種高效率的繩狀輪式運動。2、針對實際任務(wù)對機器人關(guān)節(jié)輸出力矩的要求，建立關(guān)節(jié)在工作空間內(nèi)總體輸出力矩的表達式以及運動學(xué)約束，采用SQP優(yōu)化算法以力矩最大為目標(biāo)對機構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化，對優(yōu)化結(jié)果進行分析。3、探討影響機器人機械系統(tǒng)
6、性能的關(guān)鍵因素，在此基礎(chǔ)上提出機電融合設(shè)計思想，基于該思想研制蛇形機器人單元樣機的機械系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，對樣機運動學(xué)和力學(xué)性能進行測試，并且設(shè)計出面向?qū)嶋H任務(wù)的蛇形機器人半自主運動控制系統(tǒng)。4、研究基于旋量理論的蛇形機器人運動學(xué)建模方法。采用虛設(shè)機構(gòu)法建立任務(wù)環(huán)境下的蛇形機器人頭部位姿表達式。針對繩狀輪式運動的特點采用功能分區(qū)幾何參數(shù)法建立形態(tài)描述和運動控制策略。T北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文全文對正交主動輪蛇形機器人機構(gòu)及運動學(xué)進行深入研究，通過理論分析、實驗與仿真證明該機構(gòu)具有較強的抬起能力、較高的運動效率，以及在復(fù)雜地形下的高機動性，對
7、偵察搜救蛇形機器人研究具有很高的參考價值。本文提出的運動學(xué)建模方法為任務(wù)環(huán)境下蛇形機器人的運動控制奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：蛇形機器人，主動輪，機構(gòu)優(yōu)化，并聯(lián)機構(gòu)，旋量理論，運動學(xué)IIABSTRACTMECHANISMDESIGNANDKINEMATICPERFoRMANCERESEARCHoFSNAKE．LIKERoBoTSWITHoRTHoGoNALACTIVEWHEELSSnake—likerobotsshowbroadapplicationprospectsinmilitaryinspectionandemergencyrescuebe
8、causeoftheirflexiblemodeofmotionandhighterrainadaptability．However,thelackofresearchonmechanismterraina
