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作者：
陈波
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摘要：
随着机器人技术的发展,机器人的应用领域不断扩展,人们希望机器人能够更加灵活地适应各种工作环境,完成更为复杂的任务。传统机器人因其自身机械结构的限制,很难适应工作环境和工作任务的变化,而可重构机器人则可以很好的解决上述问题。我们将具有很强环境适应能力的甲虫的身体构造和运动机理运用到可重构机器人的研究中,提出"仿生甲虫可重构机器人机构建模与仿真"的课题。不难看出,仿生甲虫可重构机器人的研究对在非结构化环境或未知环境中执行特殊任务如空间及海底探索、军事侦察、核电站检修、灾难救援等具有重要的理论价值和实际意义。 论文主要研究仿生甲虫可重构机器人的机械结构设计、运动步态规划、运动学建模、动力学建模以及运动仿真等相关问题。 (1)论文详细介绍了可重构机器人和步行多足机器人的国内外研究现状,给出了论文研究的主要内容。 (2)基于甲虫的身体结构特征,运用机器人机构学、仿生机器人设计方法等,确定仿生甲虫可重构机器人各组成单元的自由度和关节尺寸,设计可重构模块单元,利用三维实体设计软件SOLIDWORKS构建出机器人完整的物理模型。 (3)根据甲虫的运动特点,进行仿生甲虫可重构机器人运动步态的规划,设计出不同运动模式下机器人直走和定点转弯的步态,得到相应的足端位置向量,为实现机器人的稳定行走提供理论支持。 (4)运用D-H方法建立仿生甲虫可重构机器人坐标系,利用齐次变换法进行运动学分析。基于运动学分析结果,应用拉格朗日功能平衡法建立仿生甲虫可重构机器人动力学模型,并进行一系列的运动仿真。 (5)利用三维实体设计软件SOLIDWORKS和机械系统动力学仿真软件ADAMS联合构建出复杂环境特征以及完整的仿生甲虫可重构机器人仿真模型,得到一系列仿真数据,为仿生甲虫可重构机器人物理样机的研究以及机构的优化提供了一定的理论依据。
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关键词：
仿生可重构机器人建模仿真bionicreconfigurablerobotmodelingsimulation
DOI：
CNKI:CDMD:2.1012.033613
被引量：
4