具有可重构行走机构小型移动机器人结构设计及控制研究
时间:2020-12-04 20:22 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要随着机器人技术的日新月异的发展，对可重构移动机器人的研究也在不断深入。为了让机器人能够在不同的环境下执行任务，我们希望移动式机器人具有较强的适应能力。但是往往由于机械结构和控制系统的限制，我们很难设计出一种理想的移动式机器人。因此，科研人员正努力研究开发具有更强适应能力的可重构机器人系统。本文先对多足机器人的步态和配置形式进行分析，然后具体分析了腿式结构和轮式结构的设计，在比较几种不同方案优缺点的基础上，本文提出了一种轮腿复合式的可重构机器人。并对该方案中的执行结构、传动系统、转向系统、运动模式的切换做了详细说明，最后进行仿真分析。60297 毕业论文关键词： 步态规划；执行机构；并联驱动；运动模式转换；仿真 Title The structure design and control research ofthe reconfigurable small mobile robotAbstract Abstract Abstract With the development of robot technology change rapidly, the research ofreconfigurable mobile robot also in unceasingly thorough. In order to makethe robot can complete some complex tasks in different environment, we hopethat the mobile robot has a strong ability to adapt. But often because ofthe mechanical structure and control system, it is difficult for us todesign an ideal mobile robot. so r esearchers are trying to developreconfigurable robot system which has stronger ability to adapt. Firstly,analy zes the multi-legged robot gait and configuration, and then anal yzesthe design of leg type structure and wheel structure, based on the analysisand comparison of several different schemes, This paper presents aLeg-wheeled reconfigurable robot 。 finally ， the scheme implementationstructure, drive system, steering switching structure, movement mode andthe movement simulation are analy zed 。 Keywords ： Gait planning ； actuator ； parallel drive ； motion modelconvert ； Simulation 1 绪论 1 1.1 课题研究背景及研究意义 . 1 1.2 移动机器人的研究现状 2 1.3 移动机器人应用 4 1.4 移动机器人的关键技术及发展趋势 6 1.5 论文的主要内容 6 2 总体方案的设计 7 2.1 本课题要研究或解决的问题 7 2.2 课题的研究方法及步骤 7 2.3 运动方式的选择 8 2.4 腿式行走机构的方案设计 9 2.5 轮式机构的方案设计 15 3 行走机构的参数计算及元器件的选择 19 3.1 四轮配置进行动力学分析 19 3.2 腿式机械结构的分析计算 21 3.3 电机的选择与安全校核 24 3.4 传动比的设定 27 3.5 其他材料的选择 27 4 设计方案的比较与优化 29 4.1 第一个方案 29 4.2 第二个方案 32 4.3 第三个方案 35 4.4 优化后的方案 37 4.43 腿式部分的步距调节和转向机构 . 41 5 行走机构的运动仿真 51 6 控制系统 . 55 结论 58 致 谢 59
参考文献 60 |