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文檔簡介
1、為了追求移動機(jī)器人對自身及環(huán)境的適應(yīng)性能,國內(nèi)外學(xué)者對機(jī)器人腿部力學(xué)特性的研究給予了很多關(guān)注,設(shè)計(jì)了多種可以調(diào)節(jié)移動機(jī)器人運(yùn)動過程中腿部力學(xué)特性的機(jī)器人腿,主要成果即變剛度機(jī)器人腿及變剛度關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì),在提高移動機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)性方面具有重要意義。
對于目前大多數(shù)的變剛度移動機(jī)器人腿及關(guān)節(jié)的研究,多采用純機(jī)械設(shè)計(jì),反應(yīng)速度慢,機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,剛度調(diào)節(jié)也不方便,對變剛度腿的行走性能造成影響,更為重要的是,其無法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人腿在高速運(yùn)動過
2、程中力學(xué)特性的調(diào)節(jié),造成了當(dāng)前變剛度腿的發(fā)展進(jìn)步較為緩慢,因此,基于上述問題,我們設(shè)計(jì)了一種基于智能材料磁流變液的高適應(yīng)性機(jī)器人腿,其結(jié)構(gòu)簡單,響應(yīng)迅速,調(diào)節(jié)控制方法不受行走速度,行走狀態(tài)等因素影響,且可達(dá)到變剛度的效果。本文的主要內(nèi)容和成果如下:
(1)基于對高適應(yīng)性機(jī)器人的調(diào)研分析,將智能材料磁流變液引入高適應(yīng)性機(jī)器人腿的設(shè)計(jì)中,克服傳統(tǒng)高適應(yīng)性機(jī)器人設(shè)計(jì)中的不足,并且對旋轉(zhuǎn)型磁流變液阻尼器進(jìn)行了仿真分析。
(2
3、)基于對旋轉(zhuǎn)型磁流變液阻尼器力學(xué)特性的分析和機(jī)器人腿的受力分析建立了機(jī)器人腿的動力學(xué)模型,并由模型充分證明機(jī)器人腿的輸入電流對其與地面的接觸力的影響,也反映了機(jī)器人腿設(shè)計(jì)的有效性。
(3)基于對機(jī)器人腿工作特性的分析,分別設(shè)計(jì)了力-位移測試實(shí)驗(yàn)平臺來測試輸入電流對其與地面接觸力的影響和能夠模擬真實(shí)移動機(jī)器人的移動行走實(shí)驗(yàn)平臺來測試機(jī)器人腿輸入電流對行走速度及消耗功率的影響,最后結(jié)合機(jī)器人腿的工作特性和實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)分別對力-位移
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