可重構(gòu)式輪臂移動機器人的設(shè)計與仿真研究.pdf

1、可重構(gòu)式機器人是根據(jù)外界環(huán)境的變化而實施重構(gòu)來完成復(fù)雜工作任務(wù)的。目前國內(nèi)外已提出的重構(gòu)機器人大部分是通過群體的構(gòu)型變化來實現(xiàn)特定功能,其單元模塊不能獨立作業(yè)或作業(yè)能力有限。論文在浙江省教育廳重點項目“可重構(gòu)式輪臂移動機器人的設(shè)計與實驗研究”資助下,研究可重構(gòu)式輪臂移動機器人虛擬樣機,完成了可重構(gòu)式輪臂移動機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計、運動學(xué)與動力學(xué)建模與仿真分析,對可重構(gòu)式機器人系統(tǒng)的研究具有較大參考價值。
　　 在可重構(gòu)式輪臂移動機器人

2、本體結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,通過拓撲分析和構(gòu)型綜合,提出具有徑向可伸縮車輪機構(gòu)、四自由度機械臂等特征可重構(gòu)式輪臂移動機器人的設(shè)計方案,完成單體構(gòu)型與重構(gòu)構(gòu)型的綜合設(shè)計,確定可重構(gòu)式輪臂移動機器人的技術(shù)性能參數(shù),建立虛擬樣機仿真模型。
　　 在運動學(xué)建模與仿真分析方面,通過對可重構(gòu)式輪臂移動機器人的正逆運動學(xué)分析,建立了D-H坐標變換的正運動學(xué)模型,解得末狀態(tài)條件下的逆解;分析可重構(gòu)式輪臂移動機器人的雅可比變換,并舉出兩種方法的求解;利用A

3、DAMS分別建立了機器人單體和兩單體重構(gòu)仿真模型,給出了機器人的轉(zhuǎn)彎、越障、爬坡運動仿真;并分析運動過程中機器人行駛平順性,得到主車體質(zhì)心的變化、越障及爬坡路況下主車體的俯仰角、偏航角的變化曲線。
　　 在動力學(xué)建模與仿真分析方面,針對可重構(gòu)式輪臂移動機器人運動環(huán)境,建立了輪地接觸力學(xué)模型;利用多體系統(tǒng)動力學(xué)理論,建立了機械臂動力學(xué)模型;利用ADAMS軟件對模型進行求解,獲得機器人各部件的動力學(xué)參數(shù)曲線,即主車體的位移、速度及加