步行機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真開(kāi)題報(bào)告

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告</b></p><p>　　課題名稱： 步行機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真 </p><p>　　2012年 3 月 31 日</p><p>　　校外指導(dǎo)教師（簽字）： 校內(nèi)指導(dǎo)教師（簽字）： </p><p>

2、;　選題依據(jù)1、背景、意義與目的現(xiàn)如今，機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，幾乎滲透所有領(lǐng)域。進(jìn)入九十年代以來(lái)，人們廣泛開(kāi)展了對(duì)服務(wù)機(jī)器人的研制和開(kāi)發(fā)。各國(guó)尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家正致力于研究、開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人。目前，在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)器人已應(yīng)用于商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)、物品移送、家居服務(wù)、展廳保安和大面積清掃等多個(gè)服務(wù)領(lǐng)域。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，將勢(shì)必會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛、大量地應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人。 本課題提出研究一種仿生二足機(jī)

3、器人，該機(jī)器人既可以在地面行走，也可以實(shí)現(xiàn)在桿上攀爬的功能。該機(jī)構(gòu)的研制可以為置物架攀爬機(jī)器人提供新的思路，方便人們?nèi)∮梦锲返撵`活性的同時(shí)，也提升了生活品質(zhì)。研究?jī)勺悴叫袡C(jī)器人的原因和目的，概括起來(lái)有如下四個(gè)：（1）希望研制出兩足步行結(jié)構(gòu)，使它們能在許多結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性環(huán)境中行走，以代替人進(jìn)行作業(yè)或延伸和擴(kuò)大人類的活動(dòng)領(lǐng)域；（2）希望更多了解和掌握人類的步行特性，并利用這些特性為人類服務(wù)；（3）兩足步行系統(tǒng)具有豐富的動(dòng)力學(xué)特性，在這一方

4、面的研究可以拓寬力學(xué)及機(jī)器人學(xué)的研究方向；（4）兩足機(jī)器人在智能機(jī)器人中起著重要的作用。2、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析1985年，美國(guó)的</p><p>　研究的主要內(nèi)容和方法1.研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容本課題主要根據(jù)被動(dòng)式兩足機(jī)器人的基本原理，合理設(shè)計(jì)其雙足的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)既可以在地面行走，同時(shí)亦可實(shí)現(xiàn)在桿上爬行的功能。理論計(jì)算從兩足機(jī)器人的工作環(huán)境，工作原理，確定其運(yùn)動(dòng)方式，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)機(jī)器人的攀爬方式，了解其

5、工作原理運(yùn)動(dòng)仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)用Pro/E繪圖軟件參數(shù)化設(shè)計(jì)機(jī)器人，可以通過(guò)改變參數(shù)得到相應(yīng)的機(jī)器人，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真并且進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2.擬采取的研究方法、技術(shù)路線和/或?qū)嶒?yàn)方案研究方法：以理論計(jì)算的分析方法為主對(duì)倆足機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，制定其足部結(jié)構(gòu)，用PROE進(jìn)行建模，對(duì)兩足機(jī)器人的工作原理和行走步態(tài)進(jìn)行研究；然后針對(duì)其環(huán)境工作進(jìn)行足部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；最后通過(guò)建模與運(yùn)動(dòng)仿真軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)方針與分析，分析相應(yīng)的參數(shù)，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。技術(shù)

6、路線：1、收集國(guó)內(nèi)外兩足機(jī)器人的相應(yīng)資料，分析并消化，總結(jié)出自己的看法；2、繪制兩足機(jī)器人的機(jī)構(gòu)原理圖；3、設(shè)計(jì)同時(shí)可完成攀爬與行走的足部結(jié)構(gòu)；4、用三維建模軟件對(duì)其進(jìn)行建模與運(yùn)動(dòng)仿真分析，并通過(guò)結(jié)構(gòu)參數(shù)改變得到最優(yōu)設(shè)計(jì)。</p><p>　三、參考文獻(xiàn)張毅, 吳育理, 羅元. 智能輪椅上的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及軌跡規(guī)劃[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究, 2010, 27(12): 4578-4581.鄧宗全, 劉庭榮, 楊

7、桂茂. 同步回轉(zhuǎn)手[J]. 機(jī)器人. 1989, 3 (4):45~49李軍，邢俊文，覃文杰等. ADAMS實(shí)例教程[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社,2002李紅衛(wèi), 趙世平, 陸小龍. 攀爬電力鐵塔機(jī)器人的爬行方案設(shè)計(jì)[J]. 制造業(yè)自動(dòng)化, 2010, 32(11):100-103,121.王洪波, 徐桂玲, 張典范等. 助老助殘四足/兩足可重構(gòu)并聯(lián)腿步行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與仿真[J]. 燕山大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 34(6): 5