基于繩索牽引空間爬行機器人伸縮臂的研究.pdf

1、伸縮臂是一種可變形的機器裝置,其憑借著小體積、大臂展的優(yōu)點從基于繩索牽引空間爬行機器人到空間對接機構(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器人為背景研制了伸縮臂樣機。
　　首先,研制了伸縮臂。根據(jù)爬行機器人的性能要求,制定了伸縮臂的設(shè)計準則;確定伸縮臂的伸縮原理,設(shè)計了具有自鎖功能的傳動系統(tǒng);細化了結(jié)構(gòu),增加了壓緊輪機構(gòu)、導向機構(gòu),加工并裝配了樣機。
　　其次,進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,將伸縮臂的模型簡化為懸臂梁形式,采用數(shù)學推導及ANSYS仿真的形式分析了伸縮臂的振動固有參數(shù);考慮伸縮臂運動時的情況,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行了研究。根據(jù)基于繩索牽引空間爬行機器人的特點,對伸縮臂的伸縮控制進行研究是十分必要的,對伸縮臂的運動進行了軌跡規(guī)劃;研究了伸縮臂的控制方法,實現(xiàn)了伸縮臂的PD控制。
　　最后,進行了伸縮臂實驗。搭建了伸