可重構式輪臂移動機器人的設計與仿真研究.pdf

1、可重構式機器人是根據(jù)外界環(huán)境的變化而實施重構來完成復雜工作任務的。目前國內外已提出的重構機器人大部分是通過群體的構型變化來實現(xiàn)特定功能,其單元模塊不能獨立作業(yè)或作業(yè)能力有限。論文在浙江省教育廳重點項目“可重構式輪臂移動機器人的設計與實驗研究”資助下,研究可重構式輪臂移動機器人虛擬樣機,完成了可重構式輪臂移動機器人的結構設計、運動學與動力學建模與仿真分析,對可重構式機器人系統(tǒng)的研究具有較大參考價值。
　　 在可重構式輪臂移動機器人

2、本體結構設計方面,通過拓撲分析和構型綜合,提出具有徑向可伸縮車輪機構、四自由度機械臂等特征可重構式輪臂移動機器人的設計方案,完成單體構型與重構構型的綜合設計,確定可重構式輪臂移動機器人的技術性能參數(shù),建立虛擬樣機仿真模型。
　　 在運動學建模與仿真分析方面,通過對可重構式輪臂移動機器人的正逆運動學分析,建立了D-H坐標變換的正運動學模型,解得末狀態(tài)條件下的逆解;分析可重構式輪臂移動機器人的雅可比變換,并舉出兩種方法的求解;利用A

3、DAMS分別建立了機器人單體和兩單體重構仿真模型,給出了機器人的轉彎、越障、爬坡運動仿真;并分析運動過程中機器人行駛平順性,得到主車體質心的變化、越障及爬坡路況下主車體的俯仰角、偏航角的變化曲線。
　　 在動力學建模與仿真分析方面,針對可重構式輪臂移動機器人運動環(huán)境,建立了輪地接觸力學模型;利用多體系統(tǒng)動力學理論,建立了機械臂動力學模型;利用ADAMS軟件對模型進行求解,獲得機器人各部件的動力學參數(shù)曲線,即主車體的位移、速度及加