受耕地條件影響,我國(guó)丘陵山區(qū)適宜小型農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè),但目前小型農(nóng)業(yè)機(jī)械存在行走平衡性差等問題,故對(duì)小型農(nóng)業(yè)機(jī)械行走平衡控制的研究十分迫切。因山羊經(jīng)常在凹凸不平的地面上行走,故以山羊?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)其在坡地行走的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行研究分析。為仿山羊坡地行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。1.構(gòu)建山羊坡地行走局部和整體模型�；谏窖蚪Y(jié)構(gòu),描述山羊模型關(guān)鍵參數(shù),采用D-H表示法、虛擬腿原理和拉格朗日功能平衡法對(duì)山羊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析,得出運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)方程,建立相關(guān)模型,獲取質(zhì)心相關(guān)參數(shù)。2.設(shè)計(jì)完成山羊坡地行走試驗(yàn)。利用坡度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供不同試驗(yàn)坡度,從試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)場(chǎng)地、試驗(yàn)過程、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析等方面介紹山羊不同坡地的試驗(yàn)過程。采用高速攝影系統(tǒng)采集不同坡度山羊運(yùn)動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,為動(dòng)力學(xué)分析提供軌跡函數(shù)及速度等參數(shù);采用角度傳感器測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量各腿部膝關(guān)節(jié)角度,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析。利用Matlab、Origin等相關(guān)軟件計(jì)算模型相關(guān)數(shù)據(jù),繪制相關(guān)圖像。3.模型與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析。通過Matlab軟件計(jì)算出頭部和整體模型速度、加速度值,將模型得出的理論值與試驗(yàn)所測(cè)得的... 

【文章來(lái)源】：河南科技大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

中國(guó)地形百分比Fig.1-1Percentageofchina’sterrain

河南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文研發(fā)農(nóng)機(jī)裝備，提高農(nóng)機(jī)部件和耕地利用率，以及促進(jìn)山區(qū)機(jī)械化和農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展具有研究意義[5-7]。因生物經(jīng)過演化，已形成獨(dú)特結(jié)構(gòu)和方式。作為新興學(xué)科仿生學(xué)是模仿生物，利用其結(jié)構(gòu)功能研制裝備的一項(xiàng)技術(shù)。為鉆研其整體構(gòu)造、運(yùn)動(dòng)控制方式，仿造出相似動(dòng)物運(yùn)動(dòng)方式的山區(qū)行走機(jī)構(gòu)提供新思路。將農(nóng)業(yè)行走機(jī)構(gòu)與仿生學(xué)原理相結(jié)合可提高農(nóng)業(yè)裝備穩(wěn)定性、推進(jìn)農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展[8-12]。

圖 1-2 丘陵山區(qū)Fig. 1-2 Hilly mountains四足動(dòng)物具備協(xié)調(diào)和控制機(jī)能，當(dāng)運(yùn)動(dòng)中有擾動(dòng)時(shí)可保持穩(wěn)定，也可以較高速度跨越復(fù)雜地面。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，可使行走速度發(fā)生改變、并跨過障礙物，為研究仿生機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性提供原型。因山羊相對(duì)其它動(dòng)物，軀體較小，頭骨較短，四肢堅(jiān)實(shí)，其頭部和軀體離地面較高，步態(tài)穩(wěn)健，整體隨四肢交替前進(jìn)。能在平地或坡地等地面靈活快速行走，且運(yùn)動(dòng)范圍較大，可遠(yuǎn)距離長(zhǎng)久運(yùn)動(dòng)[13-16]。山羊因常在不平地面行走，足面能適應(yīng)不同地形，故在坡地行走時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力較小、能力較好、速度較快，為丘陵山區(qū)仿山羊坡地行走機(jī)構(gòu)提供了生物原型，如圖 1-3 所示

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]仿生鰭條姿態(tài)測(cè)量及其誤差分析[J]. 歐世星,王光明,譚曉朋,郭曉俊.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(12)
[2]仿生四足機(jī)器人自適應(yīng)粒子群優(yōu)化控制[J]. 李冰,蘇文海,息曉琳,靳亞東.  農(nóng)機(jī)化研究. 2018(05)
[3]山羊坡地行走的步態(tài)分析[J]. 張伏,王唯,張國(guó)英,王俊,邱兆美,毛鵬軍.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(08)
[4]丘陵山區(qū)果園作業(yè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 樊桂菊,王永振,王建超,張曉輝.  農(nóng)機(jī)化研究. 2016(08)
[5]六足步行機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J]. 張金柱,金振林,陳廣廣.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(09)
[6]一種描述人體頭部運(yùn)動(dòng)范圍的數(shù)學(xué)方法[J]. 李鵬.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(05)
[7]基于四足機(jī)器人穩(wěn)定性的對(duì)角步態(tài)規(guī)劃[J]. 李宏凱,李志,郭朝龍,戴振東,李偉波.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2016(01)
[8]基于星狀骨架模型的豬步態(tài)分析[J]. 朱家驥,朱偉興.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(12)
[9]基于SCS的四足仿生機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真平臺(tái)[J]. 張秀麗,龔加慶,劉虎.  北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]新型仿生獵豹機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與功能仿真[J]. 陶俊杰,臧紅彬,蔡勇.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(04)

博士論文
[1]中華絨鰲蟹運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析及其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)研究[D]. 張曉冬.吉林大學(xué) 2013
[2]基于圓形目標(biāo)成像分析的人體頭部姿態(tài)信息測(cè)量研究[D]. 劉磊.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]德國(guó)牧羊犬運(yùn)動(dòng)特性及其運(yùn)動(dòng)模型研究[D]. 田為軍.吉林大學(xué) 2011
[4]仿袋鼠跳躍機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 葛文杰.西北工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]頭尾調(diào)節(jié)裝置對(duì)四足機(jī)器人動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)性能的影響研究[D]. 龔加慶.北京交通大學(xué) 2015
[2]賀蘭山巖羊步態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[D]. 劉喜玲.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[3]仿山羊坡地行走機(jī)構(gòu)的研究[D]. 張國(guó)英.河南科技大學(xué) 2011
[4]德國(guó)牧羊犬步態(tài)動(dòng)力學(xué)分析與仿真研究[D]. 田為軍.吉林大學(xué) 2008
[5]考慮尾巴的仿袋鼠跳躍機(jī)器人姿態(tài)穩(wěn)定性研究[D]. 龐華華.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[6]仿袋鼠跳躍機(jī)器人機(jī)構(gòu)逆動(dòng)力學(xué)及仿真研究[D]. 王迎春.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3259612