關(guān)于蛇形機器人結(jié)構(gòu)、運動及控制的研究.pdf

1、上海交通大學碩士學位論文關(guān)于蛇形機器人結(jié)構(gòu)、運動及控制的研究姓名：何海東申請學位級別：碩士專業(yè)：機械電子工程指導教師：曹志奎20050201上海交通大學碩士學位論文2統(tǒng)中結(jié)構(gòu)設(shè)計和人機界面HMI的開發(fā)在篇末對蛇形機器人的導航基于傳感器的路徑規(guī)劃做了簡要的闡述論文的主要研究內(nèi)容如下1.蛇形機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的研究我們自己研制開發(fā)出了研制開發(fā)出了一種新型的能同時具有水平和正交串聯(lián)兩種連接方式的框架結(jié)構(gòu)的蠕動蛇形機器人在結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了陳麗等人的

2、可重構(gòu)思想和東京大學的ShigeoHirose教授提出的ACM模型的設(shè)想該結(jié)構(gòu)的突出特點在于輕質(zhì)靈活性模塊化可重構(gòu)2.蛇形機器人運動學的DH分析我們把自然界蛇的結(jié)構(gòu)加以簡化提出了連桿鉸鏈機構(gòu)分析了自然界蛇的典型運動方式基于連桿鉸鏈機構(gòu)我們對蛇形機器人作了DH分析把蠕動蛇形機器人的執(zhí)行單元簡化為一個平面1DOF的轉(zhuǎn)動副而機器蛇整體可以看作是一個多自由度的連桿機構(gòu)因此可通過分析各個執(zhí)行單元的DH參數(shù)得到各個單元的齊次矩陣進而推導出蛇形機器人

3、執(zhí)行單元平行連接和交叉連接兩種情況下的運動位姿速度公式3.蛇形機器人的步態(tài)規(guī)劃該部分重點闡述了蛇形機器人的直線運動步態(tài)和抬頭步態(tài)并對側(cè)向盤旋運動做了簡要的分析在直線步態(tài)中該部分重點闡述了蛇形機器人直線運動步態(tài)運動時的三角波推進機理利用平面四桿機構(gòu)的知識分析了三角波推進時的運動并根據(jù)運動仿真的結(jié)果擬合出了在任意初始轉(zhuǎn)角下相對角速度出現(xiàn)突變時對應(yīng)的角度公式構(gòu)造了一個較優(yōu)的電機沿波傳遞方向角位移的二次函數(shù)提出了一個關(guān)于初始轉(zhuǎn)角大小的評價函數(shù)并