仿蛇搜救機(jī)器人關(guān)節(jié)性能分析與運(yùn)動(dòng)模態(tài)拓展研究.pdf

1、仿蛇搜救機(jī)器人具備多種運(yùn)動(dòng)模態(tài),其多地形適應(yīng)能力優(yōu)于履帶式、足式、飛行搜救機(jī)器人,在災(zāi)難搜救工作中具有廣闊應(yīng)用前景。關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)模態(tài)一直是仿蛇機(jī)器人研究工作中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。然而目前對關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的研究僅停留在活動(dòng)度和工作空間層面,對運(yùn)動(dòng)模態(tài)的研究注重穩(wěn)定性忽略了機(jī)動(dòng)性。針對關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)性能研究不深入、運(yùn)動(dòng)模態(tài)缺乏機(jī)動(dòng)性問題,本文以采用仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)和正交主動(dòng)輪的仿蛇搜救機(jī)器人為研究對象,對其關(guān)節(jié)性能和運(yùn)動(dòng)模態(tài)進(jìn)行深入研究,主要內(nèi)容為:
　

2、　1、從生物蛇運(yùn)動(dòng)機(jī)理出發(fā),研究一種用于仿蛇搜救機(jī)器人的仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)。采用旋量系與互易旋量系理論,對仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)約束特點(diǎn)進(jìn)行分析。結(jié)合旋量代數(shù)結(jié)構(gòu)與牛頓-歐拉法建立仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上研究運(yùn)動(dòng)過程中各運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件受力特性。
　　2、針對仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)少自由度和支鏈變形特點(diǎn),研究其在可達(dá)工作空間內(nèi)靈巧性和靜剛度分布。在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析基礎(chǔ)上以驅(qū)動(dòng)雅可比矩陣條件數(shù)構(gòu)建仿生并聯(lián)關(guān)節(jié)靈巧性指標(biāo)?？紤]關(guān)節(jié)中約束支鏈彎曲變形和驅(qū)動(dòng)支