關(guān)于蛇形機(jī)器人結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及控制的研究.pdf

1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)于蛇形機(jī)器人結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及控制的研究姓名：何海東申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師：曹志奎20050201上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文2統(tǒng)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和人機(jī)界面HMI的開發(fā)在篇末對(duì)蛇形機(jī)器人的導(dǎo)航基于傳感器的路徑規(guī)劃做了簡要的闡述論文的主要研究內(nèi)容如下1.蛇形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的研究我們自己研制開發(fā)出了研制開發(fā)出了一種新型的能同時(shí)具有水平和正交串聯(lián)兩種連接方式的框架結(jié)構(gòu)的蠕動(dòng)蛇形機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了陳麗等人的

2、可重構(gòu)思想和東京大學(xué)的ShigeoHirose教授提出的ACM模型的設(shè)想該結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)在于輕質(zhì)靈活性模塊化可重構(gòu)2.蛇形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的DH分析我們把自然界蛇的結(jié)構(gòu)加以簡化提出了連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)分析了自然界蛇的典型運(yùn)動(dòng)方式基于連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)我們對(duì)蛇形機(jī)器人作了DH分析把蠕動(dòng)蛇形機(jī)器人的執(zhí)行單元簡化為一個(gè)平面1DOF的轉(zhuǎn)動(dòng)副而機(jī)器蛇整體可以看作是一個(gè)多自由度的連桿機(jī)構(gòu)因此可通過分析各個(gè)執(zhí)行單元的DH參數(shù)得到各個(gè)單元的齊次矩陣進(jìn)而推導(dǎo)出蛇形機(jī)器人

3、執(zhí)行單元平行連接和交叉連接兩種情況下的運(yùn)動(dòng)位姿速度公式3.蛇形機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃該部分重點(diǎn)闡述了蛇形機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)步態(tài)和抬頭步態(tài)并對(duì)側(cè)向盤旋運(yùn)動(dòng)做了簡要的分析在直線步態(tài)中該部分重點(diǎn)闡述了蛇形機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)步態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)的三角波推進(jìn)機(jī)理利用平面四桿機(jī)構(gòu)的知識(shí)分析了三角波推進(jìn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)并根據(jù)運(yùn)動(dòng)仿真的結(jié)果擬合出了在任意初始轉(zhuǎn)角下相對(duì)角速度出現(xiàn)突變時(shí)對(duì)應(yīng)的角度公式構(gòu)造了一個(gè)較優(yōu)的電機(jī)沿波傳遞方向角位移的二次函數(shù)提出了一個(gè)關(guān)于初始轉(zhuǎn)角大小的評(píng)價(jià)函數(shù)并