發(fā)布時間：2022-08-07 20:34

　　深空探測設備在太空及地外天體環(huán)境中的運動能力制約著深空探測任務的進一步執(zhí)行。行星探測器以輪式探測工具為主,在面對非結構化地形時表現(xiàn)的機動性能較差,相比之下,足式機器人具有較大的發(fā)展?jié)摿翱臻g。目前,美國、德國等國家的相關研究機構已經研制出了行星探測足式機器人,但大都采用靜步態(tài)行走方式,雖然保證了機器人的運動穩(wěn)定性,卻降低了機器人的靈活性,間接的限制了機器人的探測范圍。若能夠合理地規(guī)劃足式探測器的運動過程,采用動步態(tài)行走,可大大提升足式探測器的探測范圍和執(zhí)行探測任務的效率。足式機器人的軌跡規(guī)劃問題是關于如何在滿足機器人動力學方程等物理約束條件的情況下生成足式機器人運動的問題,是足式機器人領域內的研究熱點,不少研究人員提出了各自的軌跡規(guī)劃方法,這些規(guī)劃方法大都針對足-地相互作用模型為剛性接觸模型的足式機器人,一般不適用于在松軟地面環(huán)境中執(zhí)行探測任務的星球探測足式機器人。因此,本文以月面四足移動機器人系統(tǒng)為研究對象,提出了一種考慮于足-地相互作用力學特性的機器人軌跡規(guī)劃方法,為后續(xù)月面足式機器人在月表復雜環(huán)境下實現(xiàn)動態(tài)運動提供支持。針對月球表面松軟易變形的特點,建立了月面四足機器人的運動學模... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 月面足式移動機器人系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 足式機器人動力學建模及研究現(xiàn)狀
        1.3.3 足式機器人軌跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.4 國內外文獻綜述簡析
    1.5 本文主要研究內容
第2章 月面四足機器人運動學及動力學建模
    2.1 引言
    2.2 月面四足機器人簡介
    2.3 月面四足機器人運動學建模
        2.3.1 月面四足機器人機體運動學建模
        2.3.2 月面四足機器人單腿位置分析
        2.3.3 考慮滑移的月面四足機器人正向運動學建模
    2.4 考慮關節(jié)力和足地力的月面四足機器人動力學建模
        2.4.1 月面四足機器人足-地力學模型
        2.4.2 月面四足機器人關節(jié)力學模型
        2.4.3 基于Lagrange法的月面四足機器人動力學建模
    2.5 本章小結
第3章 基于Gauss偽譜法的月面四足機器人軌跡規(guī)劃方法
    3.1 引言
    3.2 月面四足機器人軌跡規(guī)劃問題描述
    3.3 基于Gauss偽譜法的月面四足機器人狀態(tài)軌跡的離散化
    3.4 Gauss偽譜法網(wǎng)格自適應調整方法
        3.4.1 月面四足機器人軌跡規(guī)劃誤差評估方法
        3.4.2 Gauss偽譜網(wǎng)格調整方法
    3.5 本章小結
第4章 月面四足機器人軌跡規(guī)劃及運動過程仿真分析
    4.1 引言
    4.2 月面四足機器人動力學仿真系統(tǒng)構建
    4.3 月面四足機器人模型參數(shù)設定
    4.4 月面四足機器人軌跡規(guī)劃仿真驗證
    4.5 月面四足機器人仿真分析
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]月面服務機器人研究進展及發(fā)展設想[J]. 韓亮亮,陳萌,張崇峰,張玉花.  載人航天. 2018(03)
[2]兩足機器人步態(tài)的參數(shù)化設計及優(yōu)化[J]. 竇瑞軍,馬培蓀,謝玲.  機械工程學報. 2002(04)

博士論文
[1]自由漂浮空間機器人路徑規(guī)劃及控制方法研究[D]. 曾祥鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]基于柔性及反驅特性的六足機器人建模與仿真研究[D]. 金馬.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]含間隙鉸鏈機構非線性接觸力和碰撞動力學研究[D]. 王旭鵬.西北工業(yè)大學 2016
[4]電驅動大負重比六足機器人結構設計及其移動特性研究[D]. 莊紅超.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[5]帶有非完整約束的欠驅動航天器控制方法研究[D]. 莊宇飛.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[6]非結構地形輪足式移動機器人設計與步態(tài)規(guī)劃研究[D]. 趙旦譜.清華大學 2010
[7]高超聲速滑翔式再入飛行器軌跡優(yōu)化與制導方法研究[D]. 雍恩米.國防科學技術大學 2008
[8]多足步行機器人運動及力規(guī)劃研究[D]. 王新杰.華中科技大學 2005

碩士論文
[1]水下六足機器人移動系統(tǒng)力學建模及仿真研究[D]. 汪昆鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]空間望遠鏡運動軌跡規(guī)劃研究[D]. 楊智科（Yang Chihk’o）.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]串聯(lián)彈性關節(jié)控制與交互剛度辨識[D]. 呂鋮杰.浙江大學 2015



本文編號：3671001