本文關(guān)鍵詞：欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：履帶式移動(dòng)機(jī)器人在災(zāi)難搜救、科研探測(cè)和軍事行動(dòng)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為提高履帶式移動(dòng)機(jī)器人的越障性能,傳統(tǒng)的履帶式移動(dòng)機(jī)器人通常通過加裝主動(dòng)擺臂實(shí)現(xiàn)越障,機(jī)器人的體積和質(zhì)量相對(duì)較大,控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由于其在特定的條件下,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。開展自適應(yīng)欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)研究具有深遠(yuǎn)意義。本文提出一種綜合履帶式移動(dòng)機(jī)器人和欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)特征的欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人。對(duì)其進(jìn)行了構(gòu)型綜合、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)特性分析和通過性分析。具體包括:根據(jù)欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人的預(yù)期功能,確定機(jī)器人的整體組成;依據(jù)構(gòu)型綜合和閉鏈創(chuàng)新設(shè)計(jì),結(jié)合欠驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式,對(duì)其驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)行星差動(dòng)模塊進(jìn)行構(gòu)型綜合與優(yōu)選,確定了欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)單元;選定欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人的主車體結(jié)構(gòu)為剛性主車體;確定機(jī)械臂自由度和關(guān)節(jié)配置,完成欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人的總體構(gòu)型設(shè)計(jì)。依據(jù)欠驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的條件,設(shè)計(jì)欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)單元。完成傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);根據(jù)欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)參數(shù),完成機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)�；贒-H法建立運(yùn)動(dòng)模式下機(jī)器人的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,通過ADAMS進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證;建立移動(dòng)單元差動(dòng)輪系動(dòng)力學(xué)模型,通過ADAMS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真驗(yàn)證;對(duì)運(yùn)動(dòng)模式位姿下的機(jī)械臂和差動(dòng)輪系進(jìn)行模態(tài)分析,得到相應(yīng)的頻率和振型,為機(jī)器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及進(jìn)一步的穩(wěn)定性和較小噪聲的研究提供理論支持。基于地面力學(xué),研究不同地質(zhì)對(duì)履帶的作用機(jī)理。通過分析履帶系統(tǒng)與地面作用關(guān)系,建立欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人履-地接觸模型。運(yùn)用Recur Dyn建立欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人通過性仿真模型,對(duì)欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人在水平地形對(duì)應(yīng)三種典型地質(zhì)和隨機(jī)地形對(duì)應(yīng)三種典型地質(zhì),進(jìn)行通過性仿真,驗(yàn)證機(jī)器人在復(fù)雜地面上的穩(wěn)定性、可靠性和通過性。
【關(guān)鍵詞】：欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人 構(gòu)型綜合 力學(xué)特性分析 通過性分析
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 差動(dòng)式欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人11-12
• 1.2.2 兼容式欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人12-13
• 1.2.3 被動(dòng)/觸發(fā)式欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人13
• 1.3 履帶式移動(dòng)機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 單節(jié)雙履帶式移動(dòng)機(jī)器人13-14
• 1.3.2 雙節(jié)四履帶式移動(dòng)機(jī)器人14-15
• 1.3.3 多節(jié)多履帶式移動(dòng)機(jī)器人15
• 1.3.4 多節(jié)輪履復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人15-16
• 1.3.5 自重構(gòu)式履帶式移動(dòng)機(jī)器人16-17
• 1.4 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人研究狀況17-18
• 1.4.1 欠驅(qū)動(dòng)可變形履帶式移動(dòng)機(jī)器人17
• 1.4.2 欠驅(qū)動(dòng)輔助擺臂履帶式移動(dòng)機(jī)器人17-18
• 1.4.3 欠驅(qū)動(dòng)擺臂履帶式移動(dòng)機(jī)器人18
• 1.5 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)分析18-19
• 1.6 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人構(gòu)型綜合21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介21
• 2.3 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)單元構(gòu)型設(shè)計(jì)21-28
• 2.3.1 移動(dòng)單元設(shè)計(jì)流程21-23
• 2.3.2 移動(dòng)單元差動(dòng)傳動(dòng)模塊選型23-24
• 2.3.3 移動(dòng)單元差動(dòng)傳動(dòng)模塊構(gòu)型設(shè)計(jì)24-27
• 2.3.4 移動(dòng)單元方案設(shè)計(jì)27-28
• 2.4 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人主車體選型28-29
• 2.5 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人機(jī)械臂構(gòu)型設(shè)計(jì)29-31
• 2.5.1 機(jī)械臂自由度選定29
• 2.5.2 機(jī)械臂關(guān)節(jié)配置方式綜合29-31
• 2.6 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)型設(shè)計(jì)31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-46
• 3.1 引言33
• 3.2 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)要求33-34
• 3.3 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)單元模塊化設(shè)計(jì)34-42
• 3.3.1 移動(dòng)單元傳動(dòng)比分配34
• 3.3.2 移動(dòng)單元齒輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化34-37
• 3.3.3 移動(dòng)單元電機(jī)組件選定37-38
• 3.3.4 移動(dòng)單元主要部件設(shè)計(jì)38-41
• 3.3.5 移動(dòng)單元模塊化設(shè)計(jì)總成41-42
• 3.4 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人主車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42
• 3.5 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42-45
• 3.5.1 機(jī)械臂關(guān)節(jié)舵機(jī)選型與配置43-44
• 3.5.2 機(jī)械臂末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44-45
• 3.6 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)總成45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第四章 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人力學(xué)特性分析46-67
• 4.1 引言46
• 4.2 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析46-56
• 4.2.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)位姿描述方法簡(jiǎn)介46
• 4.2.2 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)建模46-49
• 4.2.3 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)建模49-51
• 4.2.4 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真51-56
• 4.3 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析56-63
• 4.3.1 移動(dòng)單元?jiǎng)恿W(xué)建模56-60
• 4.3.2 移動(dòng)單元?jiǎng)恿W(xué)仿真60-63
• 4.4 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人關(guān)鍵組件結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析63-66
• 4.4.1 運(yùn)動(dòng)模式下機(jī)械臂模態(tài)分析64-65
• 4.4.2 差動(dòng)輪系模態(tài)分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人通過性分析67-81
• 5.1 引言67
• 5.2 欠驅(qū)動(dòng)履帶式移動(dòng)機(jī)器人履地接觸建模67-70
• 5.2.1 地面基本力學(xué)模型67-68
• 5.2.2 履地相互作用模型68-70
• 5.3 基于Recurdyn的機(jī)器人仿真模型構(gòu)建70-72
• 5.4 幾種典型地形的機(jī)器人通過性仿真72-80
• 5.4.1 平地面通過性仿真分析72-75
• 5.4.2 隨機(jī)地面通過性仿真分析75-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-82
• 6.1 結(jié)論81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果和參與項(xiàng)目情況88-89
• 附錄89-90

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本文編號(hào)：254754