八足仿生机器人机构分析与设计
发布时间：2022-01-21 13:42
随着机器人应用领域的不断扩大,八足仿生机器人作为解决机器人在非结构化地形环境协助或代替人工作越来越有效的途径逐渐被关注。本文以蜘蛛为仿生原型,设计了一种八足仿生机器人腿部机构和整机机构构型,研究了其运动学、动力学、稳定性及步态与轨迹规划等问题。运用坐标变换法、几何法和求导法分析了腿部机构位置关系,推导了单腿位置正反解和关节速度、力传递数学公式。基于工作空间几何形状优选了腿部机构连杆尺度参数。依据灵巧度和力学传递性能两个指标分析了单腿运动性能。分析了整机运动学和动力冗余度,并运用拉格朗日法建立了单腿动力学方程、整机动力学方程和以足端支反力为广义输入的动力学约束方程。基于行进方式确定了机械腿安装角度和最大步长,分析了不同行进方式和分组方式下的机器人稳定性,确定Z形分组蜘蛛型行走方式作为机器人四足步态。给出了16种高稳定性六足步态和八足仿生机器人腿足损坏后的6种机械腿布局形式以及对应的分组方式,分析了四足步态直线行走方式下,机器人重心高度和斜坡倾斜角度对机器人稳定性的影响。依据机器人行走速度要求和腿部机构工作空间的求解结果进行了足端轨迹规划,建立了足端运动轨迹数学模型,虚拟样机仿真验证了所建...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机器人H-Rex
第 1 章 绪 论电源和控制中心，可以完成运动控制以及海洋勘察和环境分析等工作。无独有本在遥控蟑螂机器人[12]的研究上也投入了大量的资金。如图 1-2 所示，科研人蟑螂身上装上电子包，电子包内有很多微型处理器，用来接收和处理机器人头像头传回来的信号，另一端与蟑螂大脑相连，通过电子包对大脑的刺激来控制的行走、转向等行为。
机械螃蟹Crabster-CR200
【参考文献】：
期刊论文
[1]六足机器人整机运动学分析及构型选择[J]. 张金柱,金振林,张哲. 光学精密工程. 2017(07)
[2]Human-Tracking Strategies for a Six-legged Rescue Robot Based on Distance and View[J]. PAN Yang,GAO Feng,QI Chenkun,CHAI Xun. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[3]含冗余驱动支链4-UPS&UP并联机构的运动学性能分析[J]. 董成林,刘海涛,黄田. 机械工程学报. 2016(05)
[4]仿生机器人研究现状与发展趋势[J]. 王国彪,陈殿生,陈科位,张自强. 机械工程学报. 2015(13)
[5]清洗爬壁机器人国内外研究现状的综述[J]. 王尧,冯伟东. 机械工程师. 2015(03)
[6]四足仿生机器人混联腿构型设计及比较[J]. 田兴华,高峰,陈先宝,齐臣坤. 机械工程学报. 2013(06)
[7]三自由度并联机械腿静力学分析与优化[J]. 荣誉,金振林,曲梦可. 农业工程学报. 2012(20)
[8]人工智能在特种机器人中应用的研究探讨[J]. 尹强,高全杰,曾艳红,陈三华,李公法. 机床与液压. 2012(02)
[9]八足仿蟹机器人步态规划方法[J]. 王刚,张立勋,王立权. 哈尔滨工程大学学报. 2011(04)
[10]智能机器人及其发展[J]. 孟庆春,齐勇,张淑军,杜春侠,殷波,高云. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2004(05)
博士论文
[1]六足机器人机构动力学与气动实验研究[D]. 白龙.中国矿业大学(北京) 2017
[2]基于双目视觉的六足机器人环境地图构建及运动规划研究[D]. 张学贺.哈尔滨工业大学 2016
[3]中华绒鳌蟹运动机理分析及其运动学、动力学研究[D]. 张晓冬.吉林大学 2013
[4]仿蟹机器人步态规划及复杂地貌行走方法研究[D]. 王刚.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]基于虚拟模型和阻抗控制的四足液压驱动机器人行走研究[D]. 李鑫.哈尔滨工业大学 2018
[2]我国蒙新区蜘蛛分类研究[D]. 贺利珠.内蒙古师范大学 2017
[3]高速重载步行机器人动力学分析及步态规划[D]. 史洪敏.燕山大学 2017
[4]新型串并混联四足步行机器人动力学问题研究[D]. 王保糖.郑州大学 2017
[5]基于并联驱动腿的六足机器人设计与分析[D]. 陈广广.燕山大学 2016
[6]六轮腿机器人的步态仿真[D]. 王晓兵.河北工业大学 2015
[7]复杂地形环境下轮腿机器人稳定性研究[D]. 曹振方.河北工业大学 2015
[8]六足移动机器人的仿生机构设计与运动学分析[D]. 陈媛.河北工业大学 2015
[9]仿壁虎机器人的结构设计与运动学分析[D]. 虎强.北京邮电大学 2014
[10]具有串并混联结构腿的四足机器人设计[D]. 方洋.燕山大学 2013
本文编号：3600366
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机器人H-Rex
第 1 章 绪 论电源和控制中心，可以完成运动控制以及海洋勘察和环境分析等工作。无独有本在遥控蟑螂机器人[12]的研究上也投入了大量的资金。如图 1-2 所示，科研人蟑螂身上装上电子包，电子包内有很多微型处理器，用来接收和处理机器人头像头传回来的信号，另一端与蟑螂大脑相连，通过电子包对大脑的刺激来控制的行走、转向等行为。
机械螃蟹Crabster-CR200
【参考文献】：
期刊论文
[1]六足机器人整机运动学分析及构型选择[J]. 张金柱,金振林,张哲. 光学精密工程. 2017(07)
[2]Human-Tracking Strategies for a Six-legged Rescue Robot Based on Distance and View[J]. PAN Yang,GAO Feng,QI Chenkun,CHAI Xun. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[3]含冗余驱动支链4-UPS&UP并联机构的运动学性能分析[J]. 董成林,刘海涛,黄田. 机械工程学报. 2016(05)
[4]仿生机器人研究现状与发展趋势[J]. 王国彪,陈殿生,陈科位,张自强. 机械工程学报. 2015(13)
[5]清洗爬壁机器人国内外研究现状的综述[J]. 王尧,冯伟东. 机械工程师. 2015(03)
[6]四足仿生机器人混联腿构型设计及比较[J]. 田兴华,高峰,陈先宝,齐臣坤. 机械工程学报. 2013(06)
[7]三自由度并联机械腿静力学分析与优化[J]. 荣誉,金振林,曲梦可. 农业工程学报. 2012(20)
[8]人工智能在特种机器人中应用的研究探讨[J]. 尹强,高全杰,曾艳红,陈三华,李公法. 机床与液压. 2012(02)
[9]八足仿蟹机器人步态规划方法[J]. 王刚,张立勋,王立权. 哈尔滨工程大学学报. 2011(04)
[10]智能机器人及其发展[J]. 孟庆春,齐勇,张淑军,杜春侠,殷波,高云. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2004(05)
博士论文
[1]六足机器人机构动力学与气动实验研究[D]. 白龙.中国矿业大学(北京) 2017
[2]基于双目视觉的六足机器人环境地图构建及运动规划研究[D]. 张学贺.哈尔滨工业大学 2016
[3]中华绒鳌蟹运动机理分析及其运动学、动力学研究[D]. 张晓冬.吉林大学 2013
[4]仿蟹机器人步态规划及复杂地貌行走方法研究[D]. 王刚.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]基于虚拟模型和阻抗控制的四足液压驱动机器人行走研究[D]. 李鑫.哈尔滨工业大学 2018
[2]我国蒙新区蜘蛛分类研究[D]. 贺利珠.内蒙古师范大学 2017
[3]高速重载步行机器人动力学分析及步态规划[D]. 史洪敏.燕山大学 2017
[4]新型串并混联四足步行机器人动力学问题研究[D]. 王保糖.郑州大学 2017
[5]基于并联驱动腿的六足机器人设计与分析[D]. 陈广广.燕山大学 2016
[6]六轮腿机器人的步态仿真[D]. 王晓兵.河北工业大学 2015
[7]复杂地形环境下轮腿机器人稳定性研究[D]. 曹振方.河北工业大学 2015
[8]六足移动机器人的仿生机构设计与运动学分析[D]. 陈媛.河北工业大学 2015
[9]仿壁虎机器人的结构设计与运动学分析[D]. 虎强.北京邮电大学 2014
[10]具有串并混联结构腿的四足机器人设计[D]. 方洋.燕山大学 2013
本文编号：3600366
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