本文關(guān)鍵詞：履帶式欠驅(qū)動(dòng)變形移動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)研究

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【摘要】：移動(dòng)機(jī)器人因其對(duì)環(huán)境良好的適應(yīng)能力,已廣泛應(yīng)用于太空、軍事和災(zāi)害救援等多個(gè)領(lǐng)域。欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有獨(dú)特的靈活性,應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)中,能夠增強(qiáng)移動(dòng)機(jī)器人對(duì)地面環(huán)境的適應(yīng)能力。本課題源自國家863項(xiàng)目(2012AA041508)“地面自適應(yīng)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)信息采集機(jī)器人”,基于變形履帶式與行星輪式欠驅(qū)動(dòng)原理,研究了移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了具有良好地面環(huán)境適應(yīng)能力的移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)。本文的主要工作和取得的創(chuàng)新成果如下:1.整理了欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀,進(jìn)行了其機(jī)理的分類,基于顏式機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)法對(duì)連桿式的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了構(gòu)型方法研究;2.基于行星輪式的欠驅(qū)動(dòng)原理,結(jié)合變形履帶機(jī)構(gòu),提出一種欠驅(qū)動(dòng)履帶式變形行走機(jī)構(gòu),并完成欠驅(qū)動(dòng)變形機(jī)器人平臺(tái)的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì);3.歸納了機(jī)器人的變形行走機(jī)構(gòu)的各個(gè)桿件參數(shù)特性,分析了行走機(jī)構(gòu)各桿件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,建立了其行走機(jī)構(gòu)的履帶長度模型,以保證履帶長度不變?yōu)槟繕?biāo)對(duì)桿件參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并使用MATLAB對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。4.研究了機(jī)器人平臺(tái)的越障性能,分析其在斜坡、凸臺(tái)等路面條件上的通過條件;采用RecurDyn軟件建立了仿真模型,并對(duì)平面、斜坡、溝槽的運(yùn)動(dòng)能力進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：移動(dòng)機(jī)器人 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 參數(shù)優(yōu)化 履帶式 RecurDyn仿真
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的背景9-10
• 1.2 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 欠驅(qū)動(dòng)的概念10
• 1.2.2 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 欠驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4 欠驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人研究存在的問題15
• 1.5 欠驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人研究的意義15
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 履帶式欠驅(qū)動(dòng)變形移動(dòng)機(jī)器人的構(gòu)型設(shè)計(jì)17-37
• 2.1 引言17
• 2.2 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類研究17-20
• 2.2.1 腱繩式機(jī)構(gòu)17-18
• 2.2.2 連桿式機(jī)構(gòu)18
• 2.2.3 行星輪機(jī)構(gòu)18-19
• 2.2.4 齒輪齒條式機(jī)構(gòu)19
• 2.2.5 復(fù)合履帶式機(jī)構(gòu)19-20
• 2.3 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型方法研究20-23
• 2.3.1 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈的抽象20-21
• 2.3.2 基于增加構(gòu)件方式的構(gòu)型方法研究21-22
• 2.3.3 基于運(yùn)動(dòng)鏈重分配的構(gòu)型方法研究22-23
• 2.4 履帶式欠驅(qū)動(dòng)變形移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的概念設(shè)計(jì)23-25
• 2.4.1 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式分析23-24
• 2.4.2 機(jī)器人的行走方式分析24-25
• 2.5 履帶式欠驅(qū)動(dòng)變形移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)25-29
• 2.5.1 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的傳動(dòng)方案25-26
• 2.5.2 機(jī)器人平臺(tái)傳動(dòng)方案的對(duì)比分析26-28
• 2.5.3 機(jī)器人各級(jí)傳動(dòng)比的確定28-29
• 2.6 履帶式欠驅(qū)動(dòng)變形移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)29-36
• 2.6.1 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的組成30-31
• 2.6.2 本體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 2.6.3 差動(dòng)齒輪分動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)32-33
• 2.6.4 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)33-35
• 2.6.5 輔助越障機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)35-36
• 2.7 本章小結(jié)36-37
• 第三章 履帶式欠驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的變形行走機(jī)構(gòu)優(yōu)化37-55
• 3.1 引言37
• 3.2 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)分析37-39
• 3.2.1 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)組成37-38
• 3.2.2 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)的欠驅(qū)動(dòng)原理38-39
• 3.3 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)參數(shù)研究39-51
• 3.3.1 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)的局部坐標(biāo)系建立39-41
• 3.3.2 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)的內(nèi)部桿件運(yùn)動(dòng)關(guān)系41-45
• 3.3.3 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)履帶長度模型建立45-51
• 3.4 履帶式變形行走機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)51-53
• 3.4.1 目標(biāo)方程51
• 3.4.2 約束條件51-52
• 3.4.3 優(yōu)化程序設(shè)計(jì)52-53
• 3.4.4 優(yōu)化結(jié)果53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 履帶式欠驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的分析與仿真55-69
• 4.1 引言55
• 4.2 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人平面運(yùn)動(dòng)的速度分析55-58
• 4.2.1 平面直線運(yùn)動(dòng)的速度分析55-57
• 4.2.2 平面轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的速度分析57-58
• 4.3 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人越障能力分析58-62
• 4.3.1 斜坡運(yùn)動(dòng)能力分析59-60
• 4.3.2 凸臺(tái)運(yùn)動(dòng)能力分析60-61
• 4.3.3 溝槽運(yùn)動(dòng)能力分析61-62
• 4.4 基于RecurDyn的機(jī)器人平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真62-68
• 4.4.1 基于RecurDyn的仿真模型建立62-64
• 4.4.2 機(jī)器人模型平面運(yùn)動(dòng)仿真64-65
• 4.4.3 機(jī)器人模型斜坡運(yùn)動(dòng)仿真65-66
• 4.4.4 機(jī)器人模型溝槽運(yùn)動(dòng)仿真66-68
• 4.5 本章小節(jié)68-69
• 第五章 結(jié)論69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75

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