小型地面移动机器人国内外研究现状
时间:2017-06-21 22:42 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 随着生活水平的提高，科技的发展，人们将大量简单繁重的工作交给机器人，机器人仆人将大量出现。如汽车司机长时间驾驶容易疲劳，汽车将有安全的自动驾驶模式。现在自动驾驶车能对前方车辆实行避让超车，但对小动物或人不知避让，这要待更聪明的传感器出现或图像处理更精细些[4] [5]。在医疗领域，能进入人体的微型机器人将大显身手。它们进入血管、肠道等地方进行清理、探查、保健预警等。工业机器人在国外发达国家用的很普遍，随着新兴产业的出现，相应的工业机器人必将会研制出来。国际形势虽无世界大战之虑，但局部冲突时有发生，反恐形势依然严峻。美国和许多欧洲国家以及日本都投入大量人力物力研发军用机器人。大型的无人坦克冲锋陷阵，小型的昆虫机器人“间谍”到处爬行，少量的作战人员在安全的信息中心运筹帷幄。2004年我国中国科学院沈阳自动化研究所也自行研制出“灵蜥”系列反恐防暴机器人[6]。10504 目前，机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等小型机器人都已被大量采用,在众多制造业领域中，应用工业机器人最广泛的领域是汽车及汽车零部件制造业[7] [8]。 移动机器人的研究始于20世纪60年代末期，斯坦福研究院的Nils Nilssen和Charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名Shakey的自主移动机器人，目的是研究人工智能技术，在复杂环境下系统的自主推理、规划和控制[9] [10]。日本的肢体移动机器人，现阶段处于世界领先水平。比较突出的研究成果由日本KIMURA实验室研制的优尔腿爬行机器人T-Hexs，既有移动、又可夹持磁碟盘的功能。Noriho Koyachi教授研制的ASTERISK第二代产品，具有很高的运动和夹持物体的能力。大阪大学工程科技研究所研制的ASTERK机器人，可使用每个腿移动及搬运物品或进行操作作业。日本东京工业大学的Shigeo Hirose教授，研制开发了可以用来探雷排雷的四腿肢体机器人TTTAN-IX. 美国在这一领域一直处于领先地位[11]。特别是美国尼苏达大学计算机科学与工程系协作系统实验室研制的用于搜救及行星探测等任务的移动机器人TerminatorBot,性能突出。该机器人手臂具有2个3个自由度[12]，同时有移动和操作功能。在运送时，机器人手臂可完全放入躯干内部。再加上尺寸小、重量轻、可在崎岖的地形中采用游泳步态、穿越步态及轮式步态移动等功能，提高了其通过狭窄空间的能力。且制造成本低廉。 我国华中科技大学机械学院的陈学东研制出的模块化多足爬行机器人实现了腿臂功能融合[13]。该机器人机构设计简单传动精度较低。其机构主要是：运用行星轮机构，加快了腿臂结构转换速度；把驱动电机、减速器等传动部件设置在机身上，有效地减轻了腿部重量，使的结构简单紧凑，并且整个机器人重量比较集中；肢体在集体躯干的上、下部有了较大运动空间[14] [15]。但由于把行星轮环节引入到了传动路线，使得啮合齿存在一定的齿侧间隙，这一无法克服的缺陷限制了机器人的传动精度。 (责任编辑：qin) |