發(fā)布時(shí)間：2024-05-13 03:05

　　輪腿復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人結(jié)合了輪式移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)迅速、靈活及腿式移動(dòng)機(jī)器人越障能力強(qiáng)的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。本課題基于天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目“廣域危險(xiǎn)環(huán)境下泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警與突發(fā)事故輔助救援系統(tǒng)”(10ZCKFSF01400)進(jìn)行研究。穩(wěn)定性是移動(dòng)機(jī)器人工作性能的重要指標(biāo),針對(duì)實(shí)際環(huán)境下的運(yùn)行需求,本文圍繞機(jī)器人的姿態(tài)變化、運(yùn)動(dòng)能力和穩(wěn)定性判定進(jìn)行研究。根據(jù)輪腿式機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和姿態(tài)變化方式,基于機(jī)器人空間剛體速度完成接地角計(jì)算,并運(yùn)用坐標(biāo)變換法建立機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,得出機(jī)器人輪地接觸點(diǎn)和質(zhì)心的坐標(biāo)表示。針對(duì)不同工作狀態(tài),研究機(jī)器人初始姿態(tài)的設(shè)定和不同地形下的越障姿態(tài),并推導(dǎo)得出機(jī)器人擺臂的姿態(tài)變化與平臺(tái)姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。研究了機(jī)器人面對(duì)臺(tái)階、凸臺(tái)、溝槽和小型障礙的通過(guò)能力,得出機(jī)器人四輪著地時(shí)可直接通過(guò)地形的包容條件及其結(jié)構(gòu)特征對(duì)通過(guò)能力的影響。通過(guò)對(duì)機(jī)器人受沖擊和緊急制動(dòng)狀態(tài)下穩(wěn)定性的研究,驗(yàn)證了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度的合理性。從力和力矩角度對(duì)機(jī)器人斜坡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析,得出機(jī)器人可穩(wěn)定運(yùn)行的最大斜坡坡度,驗(yàn)證了擺腿姿態(tài)合理變化對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響。通過(guò)對(duì)斜坡轉(zhuǎn)向的研究得出機(jī)器人瞬...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的來(lái)源和背景
    1.2 移動(dòng)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
    1.3 移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.4 穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究?jī)?nèi)容
第二章 輪腿機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與姿態(tài)分析
    2.1 引言
    2.2 輪腿式移動(dòng)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)
    2.3 輪腿機(jī)器人輪地接觸角計(jì)算
    2.4 輪腿機(jī)器人平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.4.1 輪地接觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
        2.4.2 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.5 輪腿機(jī)器人姿態(tài)分析
        2.5.1 初始姿態(tài)設(shè)定
        2.5.2 越障姿態(tài)分析
    2.6 機(jī)器人的姿態(tài)調(diào)整
    2.7 小結(jié)
第三章 輪腿機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力分析
    3.1 引言
    3.2 地形包容條件
    3.3 面對(duì)小型障礙機(jī)器人移動(dòng)能力分析
        3.3.1 兩前輪同時(shí)越障
        3.3.2 兩后輪同時(shí)越障
        3.3.3 單個(gè)車輪越障
    3.4 基于特殊情況的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
        3.4.1 沖擊對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響
        3.4.2 水平路面緊急制動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)分析
    3.5 斜坡運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性
    3.6 姿態(tài)調(diào)整對(duì)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響
    3.7 斜坡轉(zhuǎn)向研究
        3.7.1 斜坡轉(zhuǎn)向過(guò)程壓力中心縱向偏移量的變化規(guī)律
        3.7.2 斜坡轉(zhuǎn)向過(guò)程瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心縱向偏移量的變化規(guī)律
    3.8 小結(jié)
第四章 輪腿機(jī)器人穩(wěn)定性判據(jù)研究
    4.1 引言
    4.2 穩(wěn)定性判據(jù)方法概況
    4.3 各種判別方法的比較
    4.4.標(biāo)準(zhǔn)化FASM穩(wěn)定性判據(jù)
    4.5 基于標(biāo)準(zhǔn)化FASM的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性仿真
    4.6 機(jī)器人穩(wěn)定性的影響因素總結(jié)
    4.7 小結(jié)
第五章 基于虛擬樣機(jī)的輪腿機(jī)器人越障仿真
    5.1 引言
    5.2 基于ADAMS的系統(tǒng)模型建立
        5.2.1 PRO/E和ADAMS仿真模型建立和傳導(dǎo)
        5.2.2 ADAMS仿真模型建立
    5.3 輪腿機(jī)器人越障仿真
        5.3.1 爬越臺(tái)階的仿真分析
        5.3.2 斜坡轉(zhuǎn)向的仿真分析
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3972282