發(fā)布時間：2017-11-01 16:05

  本文關(guān)鍵詞：帶有自鎖式關(guān)節(jié)的農(nóng)業(yè)六足機器人能耗優(yōu)化模型及驗證

  更多相關(guān)文章： 機器人 優(yōu)化 模型 能耗優(yōu)化模型 自鎖式關(guān)節(jié) 丘陵山區(qū) 農(nóng)業(yè)裝備

【摘要】：六足機器人具有成為丘陵山區(qū)未來重要農(nóng)業(yè)裝備的潛力,但高能耗是其實際應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。普通機器人關(guān)節(jié)無自鎖特性導致其在靜立時也需耗能以克服重力,而如果讓關(guān)節(jié)自鎖以保證靜立時不耗能,則運動能耗又將大幅提高。為此,該文以機器人在運動及靜立過程中的綜合能耗最少為目標,給出帶部分自鎖式關(guān)節(jié)的六足機器人設(shè)計方案,提出其能耗優(yōu)化模型:引入經(jīng)試驗驗證的關(guān)節(jié)正反向驅(qū)動力矩傳遞效率差異來修正現(xiàn)有模型缺陷,基于地面力學修正現(xiàn)有約束條件,針對自鎖式關(guān)節(jié)不同配置給出對應(yīng)的目標函數(shù)。以模型給出的能耗極小值為評定依據(jù),對自鎖式關(guān)節(jié)進行優(yōu)化配置。試驗及仿真結(jié)果表明:所提出的能耗優(yōu)化模型比現(xiàn)有模型更準確,能進一步降低運動能耗40%以上;對特定構(gòu)型的六足機器人,不使用自鎖式關(guān)節(jié)時靜立功耗超過38 W,所有關(guān)節(jié)均可自鎖時運動能耗比前者高3倍以上;在應(yīng)用該文優(yōu)化模型和最優(yōu)關(guān)節(jié)配置方案后,既可保證靜立能耗為0,又可保證運動能耗與不使用自鎖式關(guān)節(jié)時基本相當:完成30°下坡、平路、30°上坡行走時,運動能耗僅分別高出14.2%、16.3%、45.5%。該文提出的能耗優(yōu)化模型可為帶有自鎖式關(guān)節(jié)的農(nóng)業(yè)六足機器人設(shè)計和能耗優(yōu)化提供理論支持。
【作者單位】： 西南大學工程技術(shù)學院;
【關(guān)鍵詞】： 機器人 優(yōu)化 模型 能耗優(yōu)化模型 自鎖式關(guān)節(jié) 丘陵山區(qū) 農(nóng)業(yè)裝備
【基金】：重慶市應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)項目(重點項目)(CSTC2013YYKFB70002);重慶市應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)項目(CSTC2013YYKFA0123) 教育部中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費項目(XDJK2014C030)
【分類號】：TP242
【正文快照】： 張春,楊明金,陳建,蔣猛,馬永昌,冀杰.帶有自鎖式關(guān)節(jié)的農(nóng)業(yè)六足機器人能耗優(yōu)化模型及驗證[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2016,32(18):73-83.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.18.010 http://www.tcsae.orgZhang Chun,Yang Mingjin,Chen Jian,Jiang Meng,Ma Yongchang,Ji Jie.Energy con

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ZHUANG HongChao;GAO HaiBo;DENG ZongQuan;DING Liang;LIU Zhen;;A review of heavy-duty legged robots[J];Science China(Technological Sciences);2014年02期

2 徐坤;丁希侖;李可佳;;圓周對稱分布六腿機器人三種典型行走步態(tài)步長及穩(wěn)定性分析[J];機器人;2012年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳誠;具有半球形足端的六足機器人步態(tài)生成和能耗優(yōu)化研究[D];浙江大學;2012年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 張春;楊明金;陳建;蔣猛;馬永昌;冀杰;;帶有自鎖式關(guān)節(jié)的農(nóng)業(yè)六足機器人能耗優(yōu)化模型及驗證[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2016年18期

2 李滿宏;張明路;張建華;張小俊;;六足機器人關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];機械設(shè)計;2015年10期

3 王洪斌;李程;王躍靈;劉鵬飛;;基于Arduino和藍牙技術(shù)的六足機器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J];黑龍江大學自然科學學報;2015年04期

4 DING Liang;GAO HaiBo;DENG ZongQuan;LI YuanKai;LIU GuangJun;YANG HuaiGuang;YU HaiTao;;Three-layer intelligence of planetary exploration wheeled mobile robots:Robint,virtint,and humint[J];Science China(Technological Sciences);2015年08期

5 張楠;姜樹海;;消防機器人研究進展及其在森林消防中應(yīng)用前景[J];世界林業(yè)研究;2015年02期

6 徐坤;鄭羿;丁希侖;;六輪腿式機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與運動模式分析[J];北京航空航天大學學報;2016年01期

7 胡重陽;梅濤;劉彥偉;吳fE;張勇杰;孫少明;;仿生六足機器人機構(gòu)設(shè)計及控制方法研究[J];機械科學與技術(shù);2014年11期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 榮譽;基于并聯(lián)機械腿的六足機器人分析與設(shè)計[D];燕山大學;2015年

2 莊紅超;電驅(qū)動大負重比六足機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及其移動特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

3 趙利軍;面向六足步行機器人的行進區(qū)域障礙物視覺檢測及應(yīng)對規(guī)劃研究[D];浙江大學;2014年

4 盛沙;小型四足平臺的機構(gòu)設(shè)計與行走控制研究[D];北京理工大學;2014年

5 朱雅光;基于阻抗控制的多足步行機器人腿部柔順控制研究[D];浙江大學;2014年

6 陳剛;六足步行機器人位姿控制及步態(tài)規(guī)劃研究[D];浙江大學;2014年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 ZHUANG Hongchao;GAO Haibo;DING Liang;LIU Zhen;DENG Zongquan;;Method for Analyzing Articulated Torques of Heavy-duty Six-legged Robot[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2013年04期

2 高海波;莊紅超;李志剛;鄧宗全;丁亮;劉振;;Optimization and experimental research on a new-type short cylindrical cup-shaped harmonic reducer[J];Journal of Central South University;2012年07期

3 丁希侖;王志英;Alberto ROVETTA;;六邊形對稱分布六腿機器人的典型步態(tài)及其運動性能分析[J];機器人;2010年06期

4 張建斌;宋榮貴;陳偉海;張廣萍;;基于運動靈活性的蟑螂機器人機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J];北京航空航天大學學報;2010年05期

5 韓寶玲;王秋麗;羅慶生;;六足仿生步行機器人足端工作空間和靈活度研究[J];機械設(shè)計與研究;2006年04期

6 ;NOVEL FORMULATION OF STATIC STABILITY FOR A WALKING QUADRUPED ROBOT[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2003年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王新杰;多足步行機器人運動及力規(guī)劃研究[D];華中科技大學;2005年

2 張秀麗;四足機器人節(jié)律運動及環(huán)境適應(yīng)性的生物控制研究[D];清華大學;2004年

3 袁鵬;仿生機器蟹步行機理分析及控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學;2003年

4 王立權(quán);兩棲仿生機器蟹模型建立與步行足協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學;2003年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 黃天注;;滑板式取包機[J];中國郵政;1977年06期

2 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何輝;朱繼華;嵇康東;楊文軍;;自鎖式馬鞍形金屬屋面施工技術(shù)[A];大型復雜鋼結(jié)構(gòu)建筑工程施工新技術(shù)與應(yīng)用論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 設(shè)計者：葉丹 稿件提供/學生科技網(wǎng);自鎖式防風衣架[N];北京科技報;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 魏贊洋;摩擦自鎖式預制橋墩連接可行性研究[D];北京工業(yè)大學;2015年

，

本文編號：1127511