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文檔簡(jiǎn)介
1、機(jī)器人以其廣泛應(yīng)用以及與人類的互動(dòng)能力,已成為最重要的機(jī)械系統(tǒng)之一。越來越多的機(jī)器人被要求能夠在復(fù)雜的環(huán)境中工作,這增加了機(jī)器人失效的風(fēng)險(xiǎn)。為了延長(zhǎng)機(jī)器人的壽命,除了提高機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)能力外,還需要它在受損后具有一定程度的自我修復(fù)能力。這種具有一定自我修復(fù)能力的機(jī)器人被稱為彈復(fù)性機(jī)器人。
本課題在彈復(fù)性機(jī)器人的模塊設(shè)計(jì)、仿真分析和自修復(fù)動(dòng)作規(guī)劃方面進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:
(1)基于公理化設(shè)計(jì)理論,設(shè)計(jì)了
2、新型彈復(fù)性機(jī)器人模塊。公理化設(shè)計(jì)理論為本課題的設(shè)計(jì)過程提供了系統(tǒng)和科學(xué)化的理論基礎(chǔ)。本課題從修復(fù)方案和工作原理兩個(gè)角度對(duì)彈復(fù)性機(jī)器人模塊進(jìn)行公理化分析與設(shè)計(jì),得出功能需求獨(dú)立的設(shè)計(jì)矩陣。在設(shè)計(jì)矩陣的基礎(chǔ)上,對(duì)彈復(fù)性機(jī)器人模塊的對(duì)接系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)及欠驅(qū)動(dòng)功能進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)。利用3D打印技術(shù),制作了彈復(fù)性機(jī)器人模塊樣機(jī)。以PC為上位機(jī),Arduino Nano單片機(jī)為下位機(jī),搭建了彈復(fù)性機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
3、r> ?。?)基于D-H參數(shù)法,對(duì)彈復(fù)性機(jī)器人的機(jī)械臂進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,并利用MATLAB軟件進(jìn)行仿真。D-H參數(shù)法是對(duì)機(jī)器人連桿和關(guān)節(jié)進(jìn)行建模的標(biāo)準(zhǔn)方法。本課題以彈復(fù)性機(jī)器人的一個(gè)6關(guān)節(jié)機(jī)械臂為例,運(yùn)用D-H參數(shù)法建模,進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得出相應(yīng)方程。利用MATLAB軟件中的Robotics Toolbox和Spacar插件,對(duì)該6關(guān)節(jié)機(jī)械臂進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了彈復(fù)性機(jī)器人的設(shè)計(jì)合理性。
(3)基于降維的策略
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