基于繩索牽引空間爬行機(jī)器人伸縮臂的研究.pdf

1、伸縮臂是一種可變形的機(jī)器裝置,其憑借著小體積、大臂展的優(yōu)點(diǎn)從基于繩索牽引空間爬行機(jī)器人到空間對接機(jī)構(gòu),再到深空探測器都能看到其身影,具有很好的應(yīng)用前景。本文以基于繩索牽引空間爬行機(jī)器人為背景研制了伸縮臂樣機(jī)。
　　首先,研制了伸縮臂。根據(jù)爬行機(jī)器人的性能要求,制定了伸縮臂的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;確定伸縮臂的伸縮原理,設(shè)計(jì)了具有自鎖功能的傳動系統(tǒng);細(xì)化了結(jié)構(gòu),增加了壓緊輪機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu),加工并裝配了樣機(jī)。
　　其次,進(jìn)行了伸縮臂的振動仿真

2、研究。根據(jù)伸縮臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將伸縮臂的模型簡化為懸臂梁形式,采用數(shù)學(xué)推導(dǎo)及ANSYS仿真的形式分析了伸縮臂的振動固有參數(shù);考慮伸縮臂運(yùn)動時(shí)的情況,分析了伸縮臂的固有頻率在伸縮過程中的變化規(guī)律。
　　再次,對伸縮臂的伸縮控制進(jìn)行了研究。根據(jù)基于繩索牽引空間爬行機(jī)器人的特點(diǎn),對伸縮臂的伸縮控制進(jìn)行研究是十分必要的,對伸縮臂的運(yùn)動進(jìn)行了軌跡規(guī)劃;研究了伸縮臂的控制方法,實(shí)現(xiàn)了伸縮臂的PD控制。
　　最后,進(jìn)行了伸縮臂實(shí)驗(yàn)。搭建了伸