彈跳機(jī)器人若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、具有彈跳性能的機(jī)器人目前尚處于研究階段,該種類(lèi)型的機(jī)器人由于可以跨越障礙、墻體和溝渠,具有廣泛的應(yīng)用前景,特別是在軍事上,可作為戰(zhàn)場(chǎng)的無(wú)人作戰(zhàn)武器,進(jìn)行偵察、精確打擊導(dǎo)引以及主動(dòng)攻擊.因此近年來(lái)受到各國(guó)研究機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注,但由于此類(lèi)機(jī)器人研制難度很大,目前還未在戰(zhàn)場(chǎng)上使用.由于涉及的很多關(guān)鍵技術(shù)保密性很強(qiáng),公開(kāi)資料很少.本課題的研究在我國(guó)尚屬初始,對(duì)未來(lái)的軍事應(yīng)用和特種機(jī)器人的發(fā)展有重要的理論和實(shí)際意義.本論文研究工作的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)

2、如下:1、在國(guó)內(nèi)率先進(jìn)行彈跳機(jī)器人的研究,在綜合和分析國(guó)內(nèi)外少量公開(kāi)資料的基礎(chǔ)上,提出彈跳機(jī)器人的九種實(shí)現(xiàn)方案.其中單桿彈跳機(jī)構(gòu)和六桿彈跳機(jī)構(gòu)已經(jīng)完成了理論分析、設(shè)計(jì)制作和實(shí)驗(yàn).2、首次分析彈跳機(jī)器人運(yùn)動(dòng)序列規(guī)劃及控制問(wèn)題,將啟發(fā)式搜索用于序列規(guī)劃,將狀態(tài)機(jī)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等工具用于運(yùn)動(dòng)控制描述.并結(jié)合GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet實(shí)現(xiàn)對(duì)彈跳機(jī)構(gòu)無(wú)距離限制的遙操作<'[101][102]>.3、對(duì)五種典型彈跳機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析,揭示

3、了各自的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型,特別是對(duì)落地碰撞以及能量消耗問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,提出了采用足部施加緩沖以及以時(shí)間換取性能的方案.4、對(duì)單桿式及六桿式彈跳機(jī)器人的機(jī)構(gòu)進(jìn)行深入分析,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了滾珠鎖定、缺齒齒輪觸發(fā)機(jī)構(gòu)、滾珠式超越離合器、不倒翁及萬(wàn)向節(jié)式落地姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)以及輪式支撐翼等機(jī)構(gòu),解決了勢(shì)能自鎖、彈簧的瞬間釋放以及姿態(tài)恢復(fù)等問(wèn)題.本課題的研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目"智能微機(jī)電系統(tǒng)視覺(jué)/力學(xué)/位移混合檢測(cè)與控制技術(shù)"(