移動(dòng)Schatz機(jī)構(gòu)的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，對(duì)其的研究不斷深入，設(shè)計(jì)新概念移動(dòng)機(jī)器人成為機(jī)器人學(xué)的新的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的機(jī)器人移動(dòng)裝置主要有基于輪式結(jié)構(gòu)的移動(dòng)裝置、基于履帶式機(jī)構(gòu)的移動(dòng)裝置和基于腿式機(jī)構(gòu)的移動(dòng)裝置等，其先天的結(jié)構(gòu)特性決定了其在復(fù)雜的地面環(huán)境中的適應(yīng)能力有限。除了傳統(tǒng)的移動(dòng)裝置，現(xiàn)在還有很多新型移動(dòng)機(jī)器，其移動(dòng)裝置組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，如球形機(jī)器人、蛇形機(jī)器人和自重構(gòu)機(jī)器人等。
　　本文研究的是移動(dòng)Schatz機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)

2、為經(jīng)典的6R機(jī)構(gòu)，由于桿長(zhǎng)和轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線的空間位置滿足特殊條件，其桿件可進(jìn)行翻滾運(yùn)動(dòng)。從其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)出發(fā)，綜合桿件的外形設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化移動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出新型移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
　　首先，基于Schatz機(jī)構(gòu)，提出爬行Schatz機(jī)構(gòu)方案。根據(jù)Schatz機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性，考慮地面移動(dòng)的功能需求，提出爬行Schatz機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)在單一動(dòng)力機(jī)的驅(qū)動(dòng)下可以在地面爬行并自由改變移動(dòng)方向。設(shè)計(jì)制作兩代樣機(jī)，通過樣機(jī)實(shí)驗(yàn)總結(jié)分析

3、出其移動(dòng)規(guī)律，制定了轉(zhuǎn)向控制策略與方法。
　　其次，提出步行Schatz機(jī)構(gòu)方案。該機(jī)構(gòu)可同樣在單一動(dòng)力機(jī)的驅(qū)動(dòng)下可以在地面進(jìn)行爬行并控制移動(dòng)方向，其移動(dòng)軌跡可進(jìn)行定制和設(shè)計(jì)，具有完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)的能力。
　　繼而，提出將兩個(gè)Schatz機(jī)構(gòu)組合成移動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，該類機(jī)構(gòu)均可以在兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下在地面進(jìn)行自由移動(dòng)。分別設(shè)計(jì)制作了兩臺(tái)樣機(jī)，進(jìn)行了物理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)。
　　最后，討論了各行各業(yè)應(yīng)用機(jī)器人代替人工的必要性，分析了