一類可重構(gòu)模塊機(jī)器人的構(gòu)型設(shè)計(jì)及其故障檢測研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，機(jī)器人在航天、軍事等很多領(lǐng)域得到應(yīng)用和擴(kuò)展。傳統(tǒng)機(jī)器人受其自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)限制，只能完成一些簡單并且受約束的工作，且設(shè)計(jì)過程參數(shù)十分復(fù)雜。而可重構(gòu)模塊機(jī)器人不但具有適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)的特點(diǎn)，而且具有造價(jià)成本低的優(yōu)點(diǎn)，可以適用于更多、更復(fù)雜的工作場合，所以可重構(gòu)模塊機(jī)器人的研制漸漸成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)課題。
　　 為了使可重構(gòu)模塊機(jī)器人能夠滿足復(fù)雜多變的要求，并且提高它的壽命和自適應(yīng)性，要求可重構(gòu)模塊機(jī)器人具有故

2、障檢測系統(tǒng)。通過故障檢測技術(shù)切實(shí)保障可重構(gòu)模塊機(jī)器人系統(tǒng)的自適應(yīng)性和安全性，無論是對(duì)于工業(yè)，還是軍事、海洋等領(lǐng)域，都具有十分重要的意義。
　　 本文針對(duì)一類可重構(gòu)模塊機(jī)器人的構(gòu)形設(shè)計(jì)和故障檢測方法展開研究，主要開展了以下工作:
　　 1)研究了一類可重構(gòu)模塊機(jī)器入的構(gòu)形設(shè)計(jì)問題?？芍貥?gòu)模塊機(jī)器人系統(tǒng)屬于復(fù)雜的多輸入多輸出系統(tǒng)，它具有時(shí)變、非線性、強(qiáng)耦合等特征。本文通過運(yùn)用幾何形式的牛頓-歐拉迭代算法，推導(dǎo)并建立出一類機(jī)器

3、人的動(dòng)力學(xué)模型。
　　 2)討論了冗余設(shè)計(jì)法在機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用，重點(diǎn)研究了機(jī)器人模塊中使用多傳感器的信息融合技術(shù)提高系統(tǒng)的可靠性，給出了基于H∞濾波的容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)方法。
　　 3)針對(duì)可重構(gòu)模塊機(jī)器人故障檢測問題，給出了基于自適應(yīng)H∞濾波器的設(shè)計(jì)方法。首先，可重構(gòu)模塊機(jī)器人的每一個(gè)子模塊的模型，可以用T-S模糊規(guī)則進(jìn)行建模;其次，通過設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器和兩個(gè)額外的加權(quán)矩陣極小化無故障時(shí)的殘差輸出和極大化有故障時(shí)的殘差輸出