16多足仿生机械蟹步态仿真及样机研制

发布时间：2016-09-10 20:17

本文关键词：多足仿生机械蟹步态仿真及样机研制，由笔耕文化传播整理发布。

…川…｜｜】ｆＩ……】】｜｜｜ｌ｜ｌ】Ｉ…Ⅲ；Ｙ１４３７２４６分类号：——Ｃ：——ＵＤ密级：编；工学硕士学位论文；多足仿生机械蟹步态仿真及样机研制；硕士研究生：王刚；指导教师：孟庆鑫教授；学位级别：工学硕士；学科、专业：机械电子工程；所在单位：机电工程学院；论文提交日期：２００８年４月；论文答辩日期：２００８年６月学位授予单位：哈尔滨；哈尔滨丁程大学硕士学位

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Ｙ１４３７２４６分类号：——Ｃ：——ＵＤ密级：编号：

工学硕士学位论文

多足仿生机械蟹步态仿真及样机研制

硕士研究生：王刚

指导教师：孟庆鑫教授

学位级别：工学硕士

学科、专业：机械电子工程

所在单位：机电工程学院

论文提交日期：２００８年４月

论文答辩日期：２００８年６月学位授予单位：哈尔滨工程大学

哈尔滨丁程大学硕士学位论文

摘要

随着控制论、机构学、计算机科学、仿生学、人工智能以及信息与感知技术的研究的深入，带动了仿生机器人技术的发展，目前仿生机器人技术的水平已经成为一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志，也成为当前科学研究的热点方向。

论文对国内外仿生机器人的发展和取得的最新成果进行了系统的介绍，在总结前几型多足仿生机械蟹研究的基础上，采用仿生学的设计思想改进设计了新型多足仿生机械蟹。

论文提出了新型多足仿生机械蟹样机总体方案，完成了新型多足仿生机械蟹样机机械结构设计；提出了采用谐波减速器的新型机器人关节，并对驱动方式的选择进行了详细的论证；从仿生学角度出发，对８个步行足进行了合理的自由度分布设置，使机器人具有可翻转行走特性，大大提高机器人水下环境运动的耐波性和适应性；采用递阶式控制思想，提出了新型多足仿生机械蟹样机的控制系统的总体框架，进行了硬件电路和控制软件设计；对新型多足仿生机械蟹的各种步态形式进行了分析比较，论证了双四足步态的可行性和稳定性；对新型多足仿生机械蟹的步态轨迹进行了规划，并采用Ｍａｔｌａｂ和Ａｄａｍｓ软件联合对机器人的运动学和动力学问题进行了仿真，实现了平坦路面直线运动、上下台阶及上下坡的运动仿真模拟；搭建新型多足仿生机械蟹样机试验平台，通过实际运行结果指导新型样机的理论研究工作和设计改进过程。同时，．论文对新型多足仿生机械蟹水下防腐蚀问题进行了研究。

在完成上述工作的基础上，进行了新型多足仿生机械蟹新型样机的概念设，工程设计和样机的加工、制造，完成了新型多足仿生机器人的样机装配，对样机各关节进行了调试，测试了各关节运动性能、运动范围；完成了控制电路的设计和功能的调试。关键词：多足仿生机械蟹；谐波减速器；步态；联合仿真；分层递阶控制

哈尔滨Ｔ程大学硕士学位论文

Ａｂｓｔｒａｃｔ．

Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍｔｈｅｏｒｙ，ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｂｉｏｎｉｃｓ，ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｓｅｎｓａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｂｉｏｎｉｃｒｏｂｏｔｓ’ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｓｒａｐｉｄｌｙ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｓｙｍｂｏｌｓｔｈａｔｃｏｕｌｄｃｏｎｖｅｙｔｈｅｈｉｇｈ?ｔｅｃｈｌｅｖｅｌｓａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｕｔｏｍａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｓｏｆ

ｒｅｓｅａｒｃｈ．ａｃｏｕｎｔｒｙ．Ａｎｄｎａｔｕｒａｌｌｙｉｔｉｓｔｏｂｅｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ

Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌ，ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｗｏｒｌｄ’＆ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓａｎｄｌａｔｅｓｔａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓａｂｏｕｔｂｉｏｎｉｃ

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哈尔滨工程大学硕十学位论文

ｔｈｅｍｏｖｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｂｅｅｎｔｅｓｔｅｄｄｅｂｕｇｇｅｄ．ａｎｄ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ－ｌｅｇｇｅｄｂｉｏｎｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｒａｂ；ｈａｒｍｏｎｉｃｒｅｄｕｃｅｒ；ｇａｉｔ；

ＣＯ—ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｈｉｅｒａｒｃｈｙｃｏｎｔｒｏｌ

哈尔滨工程大学

学位论文原创性声明

本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者（签字）：墨型

日期：２幻云年多月１３Ｆｔ

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