基于虛擬樣機技術的危險區(qū)域探測機器人運動學及動力學分析.pdf

1、近年來，煤礦安全生產問題引起了社會的廣泛關注，我國政府更是加大力度對各級煤礦進行整頓和規(guī)范。除了規(guī)范管理之外，還要采用先進的技術和設備用于礦難的救護工作。在煤炭事故發(fā)生后，急需一種能夠代替救護隊員第一時間進入災區(qū)完成現場探測的設備，將現場的環(huán)境參數檢測出來并將數據傳回指揮中心，以減少救護隊員因到未知地區(qū)進行探測而造成傷亡。作為煤礦救災機器人的研究，本課題研究的目的，就是要研究一種能遙控進入人員不宜進入的危險場所，偵察現場情況的探測機器人

2、。 本文介紹了山東大學自主研發(fā)的SDU-LURKER系列危險區(qū)域探測機器人。首先介紹了研發(fā)LURKER課題的來源、背景、意義及國內外研究的現狀。了使大家對機器人平臺有直觀的認識，介紹了機器人的機械結構和內部驅動結構。同時，介紹了課題設計的方案及指標。 本論文構建了危險區(qū)域探測機器人運動學和動力學模型，并基于運動學模型提出了機器人水平直線運動和水平轉彎運動的軌跡控制；基于動力學模型可以使實現一套應對不同障礙物如斜坡、樓梯、

3、陡直障礙等的越障或避障策略。文中給出了較為詳細的運動學和動力學的分析、推導，并將結果實現成算法并應用于機器人實體上。 文章還利用近年來比較熱門的虛擬樣機技術，在ADAMS（機械系統動力學自動分析）平臺上分析機器人的運動學和動力學方程，并將一些算法進行仿真，得到大量仿真數據，以判斷是否適合機器人本體環(huán)境。 最后將研究的算法應用于機器人實體上進行實驗，得出機器人實體的實驗數據，真正實現了從理論到實踐的過渡。 在文章的