自重構(gòu)移動機器人單體設(shè)計及體間定位、通信方式研究.pdf

1、針對未知環(huán)境中的不同作業(yè)任務(wù)，自重構(gòu)機器人可聚集為整體或分散為若干單體，從而提高作業(yè)能力和作業(yè)效率。在單體聚集和對接過程中，單體定位和單體間的通信是保證對接成功的關(guān)鍵因素。本文在完成單體設(shè)計的基礎(chǔ)上，對這兩項關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，具體如下：
　　在單體設(shè)計方面，基于模塊化思想將單體結(jié)構(gòu)分為移動模塊、對接模塊和定位通信模塊。為兼顧機器人的地面適應性與運動靈活性，本文設(shè)計了一種由雙面齒同步帶與同步帶輪構(gòu)成的移動結(jié)構(gòu)；為降低單體間對接難度

2、，設(shè)計了一種將自保持電磁鐵與卡爪卡環(huán)機構(gòu)組合應用的對接裝置，該裝置能夠保證機器人實現(xiàn)360°環(huán)形對接，同時降低了對單體定位精度的要求。
　　在體間定位方面，結(jié)合移動式自重構(gòu)機器人的結(jié)構(gòu)特點與性能要求，提出了一種基于紅外信號強度和衰減特性的多傳感器融合方位測定算法。設(shè)計出利用16個紅外發(fā)射器與8個紅外接收器組成的傳感器群，可實現(xiàn)360度的體間方位一次直接測定，同時具有低功耗、計算速度快的優(yōu)點，為單體間聚集和成功對接奠定了基礎(chǔ)。