蛇形機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)研究.pdf

1、災(zāi)害搜救機(jī)器人作為高冗余度系統(tǒng)，具有很高的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)能力，不僅廣泛應(yīng)用在倒塌建筑物中進(jìn)行災(zāi)害搜救工作，而且也可以從事于軍事偵察、星際探索等惡劣環(huán)境和危險(xiǎn)領(lǐng)域。由于蛇形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式的靈活性，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，并成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。
　　 首先，本文對(duì)自然界中生物蛇的特殊身體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蛇形機(jī)器人采用了模塊化的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，模塊單元之間的連接方式采用錐齒輪連接，不僅減輕了蛇體的重量，而且使

2、各模塊之間的連接方式更加靈活，大大提高了蛇形機(jī)器人的可維護(hù)性。
　　 其次，分析蛇形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)步態(tài)，研究了由三連桿和多連桿組成的運(yùn)動(dòng)步態(tài)，通過比較運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)關(guān)節(jié)的角位移、角速度等參數(shù)，得出由多連桿組成的運(yùn)動(dòng)步態(tài)，其運(yùn)動(dòng)性能比較穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。接著對(duì)蛇形曲線運(yùn)動(dòng)軌跡做了詳細(xì)規(guī)劃，針對(duì)蛇形機(jī)器人不同的運(yùn)動(dòng)方式選取合理的蛇形曲線參數(shù)，并通過MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)選取了蛇形機(jī)器人蜿蜒向前、向左轉(zhuǎn)向和向右轉(zhuǎn)向時(shí)最適合的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，