空間超冗余度機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究.pdf

1、超冗余度機(jī)器人具有良好的環(huán)境適應(yīng)性及相容性、容錯(cuò)性和魯棒性，在宇宙探測(cè)、軍事偵察和搶險(xiǎn)救災(zāi)等復(fù)雜環(huán)境有光明的應(yīng)用前景。本學(xué)位論文對(duì)空間超冗余度機(jī)器人的設(shè)計(jì)及空間運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃開(kāi)展研究，具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。完成的主要工作和取得的研究成果如下。 1、在總結(jié)多種超冗余度機(jī)器人關(guān)節(jié)構(gòu)型的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出了一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二自由度新型關(guān)節(jié)。該關(guān)節(jié)巧妙地將齒輪傳動(dòng)引入到十字軸萬(wàn)向關(guān)節(jié)中，有效克服傳統(tǒng)萬(wàn)向關(guān)節(jié)存在的傳動(dòng)速比不均勻、傳動(dòng)精

2、度低等缺點(diǎn)，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、結(jié)構(gòu)解耦、剛性好、驅(qū)動(dòng)力矩大、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用該新型關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)了一種10自由度空間超冗余度機(jī)器人，該機(jī)器人具有良好的整體性能。 2、進(jìn)行了空間超冗余度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究。運(yùn)用脊線(xiàn)模態(tài)法對(duì)空間超冗余度機(jī)器人進(jìn)行了正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的建模和求解，并推導(dǎo)了脊線(xiàn)與原超冗余度機(jī)器人關(guān)節(jié)鏈擬合的方法。 3、進(jìn)行了超冗余度機(jī)器人的空間運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與仿真。以最小關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度為優(yōu)化目標(biāo)，應(yīng)用遺傳算