模塊化自重構(gòu)機(jī)器人由一個(gè)個(gè)模塊單元組成,這些模塊單元自身也相當(dāng)于一個(gè)小機(jī)器人,通過模塊單元之間的自主連接與斷開,能夠構(gòu)成各種各樣構(gòu)型各異的機(jī)器人,以滿足日益復(fù)雜的任務(wù)需要。當(dāng)前模塊化自重構(gòu)機(jī)器人主要還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,很少應(yīng)用與工業(yè)環(huán)境中,而工業(yè)模塊化機(jī)器人的構(gòu)型改變都是人為完成的,它們的模塊單元基本不具有智能性。本文主要針對(duì)模塊化自裝配機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行研究,期望能一定程度上實(shí)現(xiàn)模塊化自重構(gòu)機(jī)器人的工業(yè)應(yīng)用,主要研究?jī)?nèi)容包括:機(jī)器人模塊單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),模塊化機(jī)器人構(gòu)型的描述,自裝配過程中模塊單元之間的定位校準(zhǔn),以及模塊單元自裝配過程的規(guī)劃研究。模塊單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包含連接接口的設(shè)計(jì),模塊單元自主移動(dòng)的實(shí)現(xiàn),關(guān)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)能力的設(shè)計(jì)。本文通過對(duì)兩自由度與三自由度所有構(gòu)型的機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析歸納,提煉出一種可以計(jì)算六自由度以內(nèi)所有構(gòu)型的機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)的方法,從而保證關(guān)節(jié)模塊的驅(qū)動(dòng)能力能滿足任務(wù)需求又不至于造成太多浪費(fèi)。采用“一面二銷”的定位方式保證連接接口的機(jī)械定位,并且便于連接過程中的定位,再利用曲柄滑塊死點(diǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)四個(gè)爪子,實(shí)現(xiàn)模塊單元的連接鎖緊。最后通過將輪子與關(guān)節(jié)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)輸出接口...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究的目的和意義
    1.2 模塊化自裝配機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 模塊化可重構(gòu)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.2 群體機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.3 模塊化自重構(gòu)機(jī)器人通信定位的研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.4 模塊化機(jī)器人自重構(gòu)過程規(guī)劃的研究現(xiàn)狀與分析
    1.3 現(xiàn)有研究存在的主要問題
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 機(jī)器人模塊單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊規(guī)格的設(shè)計(jì)
        2.2.1 兩自由度與三自由度機(jī)器人的構(gòu)型情況及受力分析
        2.2.2 多種構(gòu)型的機(jī)器人的通用受力計(jì)算方法
    2.3 電機(jī)與減速機(jī)的選型設(shè)計(jì)
        2.3.1 電機(jī)的選型設(shè)計(jì)
        2.3.2 減速機(jī)的選型設(shè)計(jì)
    2.4 機(jī)器人模塊單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.4.1 可移動(dòng)關(guān)節(jié)模塊的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.4.2 可移動(dòng)關(guān)節(jié)模塊與連桿模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 模塊單元的連接特性
        2.5.1 機(jī)器人模塊單元總結(jié)
        2.5.2 關(guān)節(jié)模塊單元的連接特性
    2.6 本章小結(jié)
第3章 模塊化機(jī)器人構(gòu)型的描述及其自生成
    3.1 引言
    3.2 模塊化機(jī)器人構(gòu)型的圖形描述
        3.2.1 模塊化機(jī)器人最小單元的構(gòu)型抽象
        3.2.2 機(jī)器人模塊最小單元的實(shí)際組合情況
    3.3 機(jī)器人模塊最小單元的符號(hào)表示
    3.4 模塊化機(jī)器人構(gòu)型的矩陣描述及其自生成
        3.4.1 模塊化機(jī)器人構(gòu)型的矩陣描述
        3.4.2 模塊化機(jī)器人最小單元的DH參數(shù)
        3.4.3 模塊化機(jī)器人構(gòu)型的矩陣描述的自生成
    3.5 本章小結(jié)
第4章 自裝配過程中模塊間的定位校準(zhǔn)
    4.1 引言
    4.2 模塊間定位校準(zhǔn)的策略
    4.3 超聲波檢測(cè)位姿的原理設(shè)計(jì)
    4.4 模塊間激光定位的原理及仿真驗(yàn)證
        4.4.1 模塊間激光定位的原理
        4.4.2 模塊間激光定位的誤差計(jì)算
    4.5 模塊間激光定位的誤差分析及優(yōu)化改進(jìn)
        4.5.1 模塊間激光定位的誤差分析
        4.5.2 模塊間激光定位的優(yōu)化改進(jìn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 模塊化機(jī)器人的自裝配過程規(guī)劃及仿真驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 模塊化機(jī)器人自裝配過程的總體策略
    5.3 兩個(gè)模塊單元的自裝配過程規(guī)劃
        5.3.1 小車單元的自裝配過程
        5.3.2 連桿模塊與單個(gè)關(guān)節(jié)模塊的自裝配過程
    5.4 模塊化機(jī)器人自裝配過程的仿真驗(yàn)證
        5.4.1 機(jī)器人模塊單元的路徑規(guī)劃
        5.4.2 模塊化機(jī)器人自裝配過程的仿真驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3771975