【摘要】： 步行機器人因其在非結構環(huán)境中有著良好的移動性能,歷來被各國研究者所重視。然而大多數(shù)步行機器人均為整體開鏈式機構,機構剛度差,機器人整體結構和控制系統(tǒng)比較復雜等,限制了步行機器人的發(fā)展以及推廣使用。 空間閉鏈連桿機構剛度好,自由度少、運動靈活等優(yōu)點,因此本文研究對象為閉鏈靈巧步行移動機構。提出基于空間閉鏈連桿機構的步行機器人研究思路,設計新型的閉鏈步行機構。 首先,基于空間四桿RCCR機構,提出三類新型空間四桿RCCR兩足步行機構。著重分析了這類機構的運動原理以及運動特性。根據(jù)上述步行機構移動原理,拓展出一類空間五桿3R2C兩足步行機構以及三類空間六桿4R2C步行機構。 其次,基于閉鏈全移動副,提出了一系列步行機構的可行方案,分析了機構運動步態(tài)以及機構的編碼控制規(guī)律。主要包括：(1)兩種空間四桿4P步行機構；(2)三種空間六桿步行機構；(3)空間八桿12P步行機構。 其三,對上述機構,通過計算機仿真驗證了機構運動原理,并分析了機構的運動特性。根據(jù)ZMP法對兩種空間四桿RCCR步行機構、一種空間五桿2C3R步行機構和全移動副空間4P步行機構進行了穩(wěn)定性分析,討論了影響機構穩(wěn)定性的因素。 最后,制作兩臺RCCR步行機構樣機和一臺4P機構的樣機,驗證了步行方案的可行性。 本論文工作拓展了步行機器人的研究內容,也為研究更多的步行機構及其應用提供了理論基礎。由于空間連桿機構綜合理論比較完善,機構組成方式自由,易于在上空間拓展,因此設計其他更靈巧的步行機構有著較大的研究空間。
【圖文】：

拿大著名機器人學家J.Angeles教授遠滯后于它的技術開發(fā)步伐”�，F(xiàn)有、四足、六足、八足甚至更多。其數(shù)足能產生有效的步態(tài)[5]。國內外步時的“木牛流馬’夕。國外有據(jù)可查的行機器人歷經(jīng)百年的發(fā)展，取得了長。和液壓控制實現(xiàn)運動的機器人。早在和Baldwin(1966年)就使用凸輪連桿機機。這一階段比較典型的是Mosher，如圖1.1所示。步行車的四條腿由液上的位置傳感器完成位置檢測功能。越障礙的功能，，被視為是現(xiàn)代步行機

圖1.2八足步行機“DANTEll”Fig.1.2Eight一leggedwalkingmaehine日本的ShigcoHirose研制了8代的TITAN系列四足步行機器人。在這8的步行機器人中，以TITAN一111、TITAN一Vll、TTEAN一Vlll(圖1.3)三類機器為主要突破點。TITAN一川l0]的足端裝有傳感器和信號處理系統(tǒng)，可自動檢測與接觸的狀態(tài)。TITAN一vll[’0]可作為移動的平臺在崎嶇和陡峭的地方步行，能夠現(xiàn)避障的功能;同時步行腿也能作為操縱器使用，能夠自主超過巧度的斜坡，器人可在導線的牽引下爬越70度的斜坡，值得注意的是:TITAN一Vn與TITAN機器人的腿部機構均是采用四桿機構的縮放步行機構。TITAN【’‘]系列較新的四步行機器人TITAN一Vlll，它采用開環(huán)連桿機構作為其步行機構，它的腿可作為力的工作臂，用于探測地雷和進行排雷操作。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH112.1

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前2條

1 張楠;履帶連桿復合移動機構的研究[D];北京交通大學;2011年

2 程果;三對傳力桿空間相交軸RCCR機構的力學分析—傳力桿受推力時的影響[D];鄭州大學;2012年

本文編號：2664221