基于QFD与DSM耦合的液压四足机器人方法研究
发布时间：2020-12-17 20:54
足式机器人具有运动灵活、抗侧踢、抗惯力、落足点离散等特点,使其能完成常规的轮式和履带式机器人无法完成的任务,具有对非结构化地形的高适应性。随着极端地形下的抢险救灾、极限作业、物品运输等多领域的应用需求日益明显,四足机器人作为其中的典型代表,也逐渐暴露出存在的诸多问题。例如在非结构化作业环境下,针对不同的环境需求,在机器人的设计方面存在需求耦合及排序混乱、机器人设计方法模糊、装配元件冲突干涉等问题,这也对机器人整机性能的优化提出了更大的挑战。因此,液压四足机器人设计过程中的方法研究,对其结构设计的科学性有着重要意义,同时可为整个设计过程提供理论与技术支持。本文采用质量功能展开（Quality Function Deployment,QFD）与设计结构矩阵（Design Structure Matrix,DSM）相耦合,对液压四足机器人的相关设计方法进行研究。主要的研究内容如下:（1）需求排序主观性消解及离散度聚类研究。针对液压四足机器人在野外非结构化环境下存在的需求排序问题,利用模糊隶属度模型,构建模糊需求软集合,消除信息传递中的模糊性与不确定性,通过逆向隶属度云发生器,将定量信息转化为...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外四
第1章绪论22012年，东芝公司研发的福岛探索者机器人[10]，如图1-1(c)所示。主要用于对日本福岛核电站现场环境的检测，采用直流伺服驱动，可在核电站中攀爬楼梯以及越障，最高时速可达0.18km/h，续航可达1h。2013年，德国人工智能研究中心研发了一款类猿机器人[11]，如图1-1(d)所示。机身采用并联方式分别与躯干、骨盆相连接，使整机运行灵活度得以提升。在模拟月球环境中，类猿机器人完成多项复杂实验，实现双足支撑以及四足支撑的足端状态转变。当需要机器人利用机械臂完成指定动作时，采用两足支撑。当行进于复杂路面时，则可切换到四足支撑，确保其重心平稳。2015年，美国波士顿动力公司研发的Spot机器人[12]，如图1-1(e)所示。利用电机驱动，达到了降噪的效果。该款机器人采用肘式关节结构设计，应用范围较广，可在室内以及室外实现多地形环境行走。2016年，美国波士顿动力公司研发的另一款SpotMini机器人[13]，如图1-1(f)所示。与BigDog机器人不同，该款机器人采用全电动驱动，配置摄像头、陀螺仪等传感器装置，组成了机器人的视觉系统，使其能在室内自如行走。SpotMini机器人有深度视觉系统，能在楼梯、走廊等地方穿行，头部安装了机械臂，在侧翻摔倒时，可利用手臂迅速爬起。(a)BigDog机器人(b)HyQ机器人(c)福岛探索者机器人,(a)BigDogrobot,,,,,(b)HyQrobot,,,,,,,(c)Thefukushimaexplorerrobot(d)类猿机器人(e)Spot机器人(f)SpotMini机器人,(d)Ape-likerobot,,(e)Spotrobot,,(f)SpotMinirobot图1-1国外四足机器人Fig.1-1Foreignquadrupedrobot1.2.2国内四足机器人发展现状我国对四足机器人的研究相对较晚，虽与国外的先进技术尚存一定差距，但山东大
国内四
【参考文献】：
期刊论文
[1]四足机器人工程特性冲突消解方法[J]. 路可欣,秦建军,高磊. 工业工程. 2020(03)
[2]面向复杂产品元件装配的流程建模与优化[J]. 秦建军,林键,路可欣. 科学技术与工程. 2020(07)
[3]基于Lagrange与灰色关联分析的工程特性耦合排序方法[J]. 路可欣,秦建军. 北京建筑大学学报. 2019(03)
[4]非结构环境需求下的液压四足机器人设计[J]. 路可欣,秦建军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2019(09)
[5]产品质量屋中用户需求排序的耦合方法[J]. 秦建军,路可欣. 北京建筑大学学报. 2019(02)
[6]基于LOWA算子的液压四足机器人方案配置[J]. 路可欣,秦建军,江磊,林键,高磊. 中国科技论文. 2019(06)
[7]液压四足机器人设计冲突消解方法研究[J]. 秦建军,路可欣,江磊,苏波. 兵器装备工程学报. 2019(07)
[8]基于QFD和FPBS的核辐射环境下电子枪转运装置设计[J]. 廖莹,赵武,陈领,赵海江,郑兰疆. 核动力工程. 2018(04)
[9]连续电驱动四足机器人腿部机构设计与分析[J]. 柏龙,龙樟,陈晓红,江沛,陈锐,官渐. 机器人. 2018(02)
[10]仿猎豹四足机器人结构设计与分析[J]. 马宗利,吕荣基,刘永超,张培强,王建明. 北京理工大学学报. 2018(01)
博士论文
[1]液压驱动四足机器人能耗分析、优化及动力系统研究[D]. 杨琨.山东大学 2019
硕士论文
[1]高速四足机器人液压支腿动力学分析及运动控制[D]. 李加启.哈尔滨工业大学 2019
[2]面向未知复杂地形的四足机器人运动规划方法研究[D]. 周坤.浙江大学 2017
[3]基于QFD与TRIZ的产品质量优化研究[D]. 薛松丹.辽宁工业大学 2015
[4]基于QFD、TRIZ和CE的Q-T-C产品创新模型研究[D]. 胡江华.南昌大学 2010
本文编号：2922692
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外四
第1章绪论22012年，东芝公司研发的福岛探索者机器人[10]，如图1-1(c)所示。主要用于对日本福岛核电站现场环境的检测，采用直流伺服驱动，可在核电站中攀爬楼梯以及越障，最高时速可达0.18km/h，续航可达1h。2013年，德国人工智能研究中心研发了一款类猿机器人[11]，如图1-1(d)所示。机身采用并联方式分别与躯干、骨盆相连接，使整机运行灵活度得以提升。在模拟月球环境中，类猿机器人完成多项复杂实验，实现双足支撑以及四足支撑的足端状态转变。当需要机器人利用机械臂完成指定动作时，采用两足支撑。当行进于复杂路面时，则可切换到四足支撑，确保其重心平稳。2015年，美国波士顿动力公司研发的Spot机器人[12]，如图1-1(e)所示。利用电机驱动，达到了降噪的效果。该款机器人采用肘式关节结构设计，应用范围较广，可在室内以及室外实现多地形环境行走。2016年，美国波士顿动力公司研发的另一款SpotMini机器人[13]，如图1-1(f)所示。与BigDog机器人不同，该款机器人采用全电动驱动，配置摄像头、陀螺仪等传感器装置，组成了机器人的视觉系统，使其能在室内自如行走。SpotMini机器人有深度视觉系统，能在楼梯、走廊等地方穿行，头部安装了机械臂，在侧翻摔倒时，可利用手臂迅速爬起。(a)BigDog机器人(b)HyQ机器人(c)福岛探索者机器人,(a)BigDogrobot,,,,,(b)HyQrobot,,,,,,,(c)Thefukushimaexplorerrobot(d)类猿机器人(e)Spot机器人(f)SpotMini机器人,(d)Ape-likerobot,,(e)Spotrobot,,(f)SpotMinirobot图1-1国外四足机器人Fig.1-1Foreignquadrupedrobot1.2.2国内四足机器人发展现状我国对四足机器人的研究相对较晚，虽与国外的先进技术尚存一定差距，但山东大
国内四
【参考文献】：
期刊论文
[1]四足机器人工程特性冲突消解方法[J]. 路可欣,秦建军,高磊. 工业工程. 2020(03)
[2]面向复杂产品元件装配的流程建模与优化[J]. 秦建军,林键,路可欣. 科学技术与工程. 2020(07)
[3]基于Lagrange与灰色关联分析的工程特性耦合排序方法[J]. 路可欣,秦建军. 北京建筑大学学报. 2019(03)
[4]非结构环境需求下的液压四足机器人设计[J]. 路可欣,秦建军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2019(09)
[5]产品质量屋中用户需求排序的耦合方法[J]. 秦建军,路可欣. 北京建筑大学学报. 2019(02)
[6]基于LOWA算子的液压四足机器人方案配置[J]. 路可欣,秦建军,江磊,林键,高磊. 中国科技论文. 2019(06)
[7]液压四足机器人设计冲突消解方法研究[J]. 秦建军,路可欣,江磊,苏波. 兵器装备工程学报. 2019(07)
[8]基于QFD和FPBS的核辐射环境下电子枪转运装置设计[J]. 廖莹,赵武,陈领,赵海江,郑兰疆. 核动力工程. 2018(04)
[9]连续电驱动四足机器人腿部机构设计与分析[J]. 柏龙,龙樟,陈晓红,江沛,陈锐,官渐. 机器人. 2018(02)
[10]仿猎豹四足机器人结构设计与分析[J]. 马宗利,吕荣基,刘永超,张培强,王建明. 北京理工大学学报. 2018(01)
博士论文
[1]液压驱动四足机器人能耗分析、优化及动力系统研究[D]. 杨琨.山东大学 2019
硕士论文
[1]高速四足机器人液压支腿动力学分析及运动控制[D]. 李加启.哈尔滨工业大学 2019
[2]面向未知复杂地形的四足机器人运动规划方法研究[D]. 周坤.浙江大学 2017
[3]基于QFD与TRIZ的产品质量优化研究[D]. 薛松丹.辽宁工业大学 2015
[4]基于QFD、TRIZ和CE的Q-T-C产品创新模型研究[D]. 胡江华.南昌大学 2010
本文编号：2922692
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