六足仿生机器人越障运动学研究及其计算机仿真实现.pdf

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剃⋯妣椭垆,在——年解密后使用本版权书。叶淼嘶慨叼年孪θ月同同期:叩年指导教师签名:量卑浙江理工大学学位论文原创性声明浙江理工大学学位论文版权使用授权书不保密团本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外,本论文学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权浙江理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口浙江理工人学硕士学位论文。
人㈣,履带式移动机器人“,轮履复合式机器人以及足式移动机器人偷取O喽杂诼第一章绪论课题研究目的与意义由于机器人自身结构的特点,目前用于越障的机器人主要有经过变形的轮式移动机器式或履带式移动机器人来说,六足仿生机器人的优点是对行走路面的要求很低,同时面对复杂多变的地形时步行比较稳定。由于足式移动机器人的立足点是离散的,跟地面的接触面积较小,在能达到的地面上可以选择最优支撑点【,和轮式机器人的能量利用效率高、机构和控制简单相比,六足仿生机器人的一个最大优点就是其具有较强的越障性能以及越障平稳性,在设置障碍物的地面上与轮式机器人相比有更好的步行效率。并且六足机器人无论从步行稳定性还是步行效率上看都优于其它类型的足式机器人,比如四足机器人、八足机器人”等。目前,六足仿生机器人的研究已成为热点,,为六足仿生机器人能实现越障提供理论依据。,越障过程表现出足与轮的双重功能,具有较强的越障能力。基于六轮高机动性越障机器人,汪新等人采用抡婧实验法对攀登机构进行了力学建模,同时对攀登机构的结构参数进行了优化。图圈六轮移动机墨圈新型移动机器浙江理4笱妒垦宦畚
麓l嗪图所示的是一种新型移动机器人,它将自主变位履带结构应用到关节履带机器人上,改变了现在大多数关节履带机器人越障过程中需要人为调节其摆腿角度的自主性差的缺陷¨;魅瞬捎昧饲度胧焦た鼗硕刂瓶ǖ目7攀娇刂葡低常箍刂葡低陈足重量轻、体积小、实时性好和可靠性高的要求,并且机器人能够实现无线遥控。同时,通过爬越台阶、楼梯等越障实验,验证了其自主越障能力和环境适应能力。结合轮式与履带式移动机器人的各自优点目前又出现了轮履复合式移动机器人缤屎屯.,与同等尺度的其他类型机器人相比,该类型机器人具有体积小、质量轻、结构紧凑、越障方式灵活等特点。镜氖歉春辖峁挂贫秸匣魅耍魑R贫嗵逑低常峄魅嗽谠秸瞎中其结构形式是可变的,移动越障机器人可以攀越突变障碍,。图所示的是由北京理工大学赵小川等人通过仿真软件设计制造出来的六足仿生机器人【.他们针对仿生六足机器人的作业任务和工作环境对其探测系统的要求,提出了基于多超声波和红外线传感器的复合探测装置的设计方案,扩大了机器人探测的范围;并采用模糊控制的避障策略,克服了传统的避障控制策略中环境模型难以建立的缺点。为了解决了仿生六足机器人实时精确运动控制的问题,北京理工大学毛新等人在对生图轮履复合式移动机器人图图复合结构穆动越障机器人最后通过仿真软件进行了相关技术的验证工作。浙江理上大学硕士学位论文图复合式越障机器人图仿真机器人
——Ⅵ一~物神经系统结构与功能进行分析和借鉴的基础上,采用模块化分散递阶控制技术对仿生六足爬行机器人进行实时控制,并在机器人关节控制模块中运用了模糊小波神经网络控制,实现了机器人肢体运动的快速精确跟踪。通过进行的轨迹跟踪仿真试验证实了机器人步行足的运动轨迹与期望曲线基本吻合,具有较好的跟踪特性,且误差曲线快速收敛。静态误差趋近于零。由此表明,该机器人控制系统可靠性高,实时性强,具有较好的动、静态特性,以及良好的抗干扰能力和自适应能力,克服了传统控制方法存在的控制模型难以建立、对环境适应能力差等缺点,为仿生六足爬行机器人的进一步研究奠定了坚实的基础【M焙ūα岬热艘捕愿没魅说淖愣斯ぷ骺占洹⒘榛疃纫约霸硕刂萍际酢运动学进行了研究与探索。基于仿生学原理,柬一然等人利用撞