自重構機器人結構設計及其自修復算法的研究.pdf

1、自重構模塊化機器人是一種由若干個具有感知能力和一定智能的基本模塊組成的新型機器人。它可以靈活地改變自身的形狀，具有基本模塊簡單、系統(tǒng)結構多樣、適應性和魯棒性強、容錯性和自修復等突出優(yōu)點。因此，可應用于航天探索、深海探測、核電站檢測、未知和非結構環(huán)境等，具有廣闊的應用前景和重大的研究意義。 本文首先設計了三維網格式自重構機器人系統(tǒng)M-Cubes，它的基本模塊由中心立方體和分布于立方體六個面上的旋轉臂組成。為了對該系統(tǒng)結構進行完善以

2、滿足自修復的要求，本文對M-Cubes基本模塊進行了受力分析。 然后，本文根據自修復的要求和受力分析的結論，對M-Cubes基本模塊的連接機構進行了重新設計。接著，對該新連接機構進行了受力分析，并和原連接機構進行了比較。 自重構機器人能夠改變自身的整體構型，本文結合圖論提出了一種利用相對坐標系描述自重構機器人系統(tǒng)構型的方法。然后對M-Cubes模塊的基本運動規(guī)則進行了分析和總結，從而為研究自修復算法打下理論基礎。