拳击机器人平面快速移动机构的研究

发布时间：2023-03-23 02:04

　　仿人机器人是现代科学史上的重要产物,因其能够精准完成特殊环境中的作业并且具有高效性,所以被广泛使用在各个产业中。近几年来,为了实现不同作业要求,机器人的结构也变得越发多样化,所能实现的功能也变得越来越多,但其结构大多都比较单一,有的甚至存在自由度冗余以及不足的情况。科研人员为了使机器人精准实现相关动作,将研究重点几乎都放在如何提升机器人的控制精度方面,对其结构设计投入较少,忽略了机器人的结构创新。基于此,本文研究开发出一款拥有近距离快速闪避以及快速移动功能的仿人移动型机器人。主要从机构设计方面进行了机器人的三维设计建模,然后完成了理论计算、仿真模拟以及实验测试三者之间的相互论证,从而检验了模型创建的准确性。首先,查阅国内外近代机器人的研究进展、发展趋势以及结构设计的特点,完成结构创新性设计,研究开发出一种具有近距离快速闪避以及全方位移动的拳击机器人。完成了拳击机器人三维模型的创建和控制系统的设计。参照拳击手的出拳速度,确定闪避动作运动时间,根据人体正面遇袭反应,初步确定理论闪避动作,对其进行整理以后,最终获得了拳击机器人腰部的实际闪避动作以及运动时间。其次,根据脚部移动机构的机械特性和...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外机器人发展
        1.2.1 国外机器人发展
        1.2.2 国内机器人发展
    1.3 机器人结构研究趋势
    1.4 本课题探究的主要内容
2 拳击机器人机构设计
    2.1 拳击机器人的设计标准
    2.2 拳击机器人的参数设定
        2.2.1 拳击机器人腰部机构运动参数设定
        2.2.2 拳击机器人脚部移动机构动能参数设定
    2.3 拳击机器人的机构设计
        2.3.1 拳击机器人胸部和头部设计
        2.3.2 拳击机器人腰部机构设计
        2.3.3 拳击机器人脚部移动机构设计
    2.4 驱动系统设计
        2.4.1 腰部电机规格选择
        2.4.2 移动机构电机规格选择
        2.4.3 伺服控制器规格选择
    2.5 拳击机器人腰部闪避动作设计
    2.6 控制系统设计
    2.7 本章小结
3 拳击机器人移动机构运动学分析
    3.1 拳击机器人移动机构运动方式设计
    3.2 差速器运动数学基础
    3.3 拳击机器人移动机构运动学分析
        3.3.1 移动机构坐标系的建立
        3.3.2 移动机构转向运动学正解分析
        3.3.3 移动机构转向运动学逆解分析
        3.3.4 移动机构直线移动运动学分析
    3.4 拳击机器人移动机构运动学约束
        3.4.1 橡胶轮和万向轮的运动学约束
        3.4.2 移动机构的运动学约束
    3.5 本章小结
4 拳击机器人移动机构动力学分析
    4.1 移动机构动力学分析目的及方法
    4.2 移动机构动力学分析
        4.2.1 移动机构正动力学分析
        4.2.2 移动机构直线移动动力学分析
        4.2.3 移动机构转向运动动力学分析
        4.2.4 移动机构逆动力学分析
    4.3 本章小结
5拳击机器人仿真模拟与样机实验
    5.1 拳击机器人模型建立
    5.2 拳击机器人运动学仿真模拟
        5.2.1 拳击机器人直线运动学仿真模拟
        5.2.2 拳击机器人转向运动学仿真模拟
    5.3 拳击机器人动力学仿真模拟
        5.3.1 拳击机器人直线动力学仿真模拟
        5.3.2 拳击机器人转向动力学仿真模拟
    5.4 拳击机器人实验测试
        5.4.1 运动学实验测试
        5.4.2 动力学实验测试
        5.4.3 误差分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果



本文编号：3768053