可重构软体模块化机器人研制及其运动控制研究

发布时间：2024-04-12 01:43

　　随着科技进步和社会发展,人们对机器人提出了更高的需求,作为一种具有高度互换性、灵活性的机器人形态,模块化机器人应运而生。模块化机器人概念诞生于二十世纪九十年代。模块化机器人由众多结构相同功能相近的模块单元组成,通过改变模块间的连接状态,可以便捷的组成多种构型的机器人,执行多种操作任务,满足多样化作业要求。自产生以来,模块化机器人蓬勃发展,然而截至目前大部分研究仍围绕刚性模块单元展开。近年来,人们逐渐意识到纯刚性模块单元在环境柔顺适应方面的弊端,并将目光聚焦到模块化理念与软体机器人相结合上。软体材料与模块化理念相结合,增加了模块化机器人的环境柔顺性,极大地扩展了模块化机器人应用范围。软体模块化机器人在医疗操作,深空探测,探险救援等方面都具备极大的应用前景。作为一种新兴形式机器人,软体模块化机器人在结构设计、单元建模、模块单体运动控制、机器人整体功能规划等方面还面临着诸多难题亟待解决。本文主要涉及一种可重构软体模块化机器人研制及其运动控制研究,设计出一款可重构气动软体模块单元,并针对模块单元动力学建模、气压闭环反馈控制、机器人整体行为调控等难题提出了解决思路。首先,研制出一款可实现空间弯曲...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1刚性模块化机器人[6-11]

研究软体模块化机器人意义重大。本课题涉及可机器人的运动控制研究，主要研究软体模块单元设系统搭建、模块单元动力学建模、软体模块化机器证等几个方面。作为软体模块化机器人的基础性研体模块化机器人应用具有重大意义。块化机器人研究现状模块化机器人国外研究现状器人一直是近年来的研究热点，在刚....

图1-2剑桥大学软体模块化机器人[12]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文随着对模块化机器人的研究深入，研究人员逐渐意识到传统的纯刚性的环境与任务适应性受到模块单元结构及尺寸的限制，难以将模块化优势发挥到极致。近年来，软体材料研究的兴起为模块化机器人注入力，许多科研团队开始致力于软体模块化机器人的研究，并取得了一成果。20....

图1-3柔性静电吸附连接机构[13]

式控制理念对此款软体模块化机器人进行了移动步态研究，实现了机器人协同步态运动。a）单向弯曲软体模块b）模块化机器人协同步态运动图1-2剑桥大学软体模块化机器人[12]2012年瑞士联邦理工学院JürgGermann等人针对模块化机器人的柔性结构进行了研究[13]。如....

图1-4软体模块单元仿真实验平台[14]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文年JürgGermann团队还开发出一款软体模块化机器人仿际材料特性对仿真环境中模块单元的高弹性能参数进行设线性变形仿真分析[14]。该仿真平台具备高速处理能力，可模块单元的机器人进行仿真分析。如图1-4所示，为软体过程仿真。

本文编号：3951469