新型自重構(gòu)并聯(lián)足式步行機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)與研究.pdf

1、針對在特殊場合樣本拾取這一任務(wù)，本文將并聯(lián)行走機(jī)器人與重構(gòu)機(jī)構(gòu)相結(jié)合，提出一種自重構(gòu)并聯(lián)步行機(jī)器人。本文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、重構(gòu)模式、穩(wěn)定性分析、步態(tài)規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)仿真、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真等方面開展研究；為并聯(lián)機(jī)構(gòu)與重構(gòu)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用開辟新途徑，有很好的應(yīng)用前景。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，提出以6-SRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為重構(gòu)機(jī)器人的主體；基于螺旋理論，研究其重構(gòu)前后的自由度并對其進(jìn)行整體性能分析，確定了機(jī)器人結(jié)構(gòu)的合理性；給出三種自重構(gòu)模

2、式并在S副處設(shè)計(jì)自重構(gòu)結(jié)構(gòu)；建立了操作臂的連桿坐標(biāo)系，得出操作臂末端點(diǎn)的工作空間，說明自重構(gòu)分支與整體無干涉。
　　其次，基于ZMP法，對機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的分析與行走步態(tài)的研究，對水平直行、轉(zhuǎn)彎和爬坡三種步態(tài)進(jìn)行規(guī)劃，為機(jī)器人的行走以及實(shí)際應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。
　　再次，對主要功能模塊（自鎖模塊、重構(gòu)模塊和重構(gòu)結(jié)構(gòu)）進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；通過ADAMS建立步行機(jī)器人的虛擬模型，對機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行研究，對

3、比理論結(jié)果，驗(yàn)證了理論分析結(jié)果的正確性和機(jī)器人軌跡規(guī)劃的正確性。
　　然后，針對機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)需求，以分布式半閉環(huán)伺服運(yùn)動(dòng)控制為該機(jī)器人控制方案，給出機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制流程；構(gòu)建了硬件控制系統(tǒng)，利用MATLAB/Simulink搭建控制系統(tǒng)仿真模型；提出三種控制策略，通過控制系統(tǒng)的仿真結(jié)果探討控制策略的優(yōu)劣，確定該機(jī)器人的控制策略；對其進(jìn)行硬件之間的虛擬連線搭接，為實(shí)際控制系統(tǒng)的構(gòu)建打下基礎(chǔ)。
　　最后，對該機(jī)器人在結(jié)構(gòu)改進(jìn)、自