多足仿生機(jī)器蟹結(jié)構(gòu)設(shè)計及實驗研究.pdf

1、本課題是來源于國家自然科學(xué)基金項目“多足仿生機(jī)器蟹復(fù)雜地貌行走方法研究”來開展的。該項目的研究目標(biāo)是設(shè)計一種新型仿生機(jī)器蟹結(jié)構(gòu)，使設(shè)計完成的機(jī)器人可以通過一段與其結(jié)構(gòu)尺寸相類似的自然生物可以通過而輪式和履帶車輛難以通過的復(fù)雜道路，同時保持與自然生物相類似的步行效率和步行速度。
　　 首先通過對國內(nèi)外各種仿生腿式機(jī)器人研究情況進(jìn)行分析，研究了仿生腿式機(jī)器人的發(fā)展趨勢及將來要突破的關(guān)鍵技術(shù)，在以前研制的前五型兩棲仿生機(jī)器蟹的基礎(chǔ)上，

2、提出了一種新型仿生機(jī)器蟹設(shè)計方案，設(shè)計的模塊化驅(qū)動關(guān)節(jié)傳動效率和輸出扭矩得到了大幅提高；設(shè)計的新型步行足結(jié)構(gòu)使機(jī)器人的輕動性、靈活性等性能指標(biāo)最優(yōu)化；同時為了有效地減小機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中高速動態(tài)行走時關(guān)節(jié)受到的沖擊力，設(shè)計了一種新型彈性驅(qū)動關(guān)節(jié)，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)仿生的目標(biāo)。
　　 通過對兩棲仿生機(jī)器蟹作業(yè)任務(wù)進(jìn)行分析，確定了復(fù)合作業(yè)機(jī)械手的作業(yè)功能需求，并設(shè)計了具有兩棲作業(yè)功能的機(jī)械手爪，該手爪可以針對不同的作業(yè)任務(wù)快速更換模塊化作

3、業(yè)工具，最后通過對機(jī)械手手指抓取誤差進(jìn)行分析，優(yōu)化設(shè)計了手爪尺寸，實現(xiàn)了兩棲仿生機(jī)器蟹功能仿生的目的。
　　 為了驗證仿生機(jī)器蟹結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，利用基于ADAMS的虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)建立的虛擬樣機(jī)模型，對機(jī)器人的進(jìn)行了平地橫向行走和復(fù)雜地貌的越障和爬坡實驗，驗證了新型仿生機(jī)器蟹結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，仿真實驗為我們物理樣機(jī)的研制提供了有力的參考。
　　 最后為了驗證機(jī)器人系統(tǒng)的綜合性能，設(shè)計完成了步行足落地力覺反射實驗、驅(qū)動關(guān)