套索傳動細(xì)長機器人設(shè)計與柔順控制研究.pdf

1、為了提高狹小空間進行搜救行動的效率，國內(nèi)外很多學(xué)者對救援機器人開展了大量的研究。本課題組在國家自然科學(xué)基金的資助下，已經(jīng)開發(fā)了一套細(xì)長搜救機器人系統(tǒng)。為了實現(xiàn)在救援行動中的軟操作，防止附加傷害必須要求執(zhí)行器末端帶有傳感器，這就給緊湊的頭部關(guān)節(jié)的機構(gòu)設(shè)計帶來了難度。本文正是為了解決這一問題，設(shè)計了一款新型的細(xì)長機器人的末端執(zhí)行器。
　　傳統(tǒng)的剛性機構(gòu)由于尺寸的限制無法滿足搜救機器人的需求，加上剛性機構(gòu)帶來的安裝、摩擦以及間隙等問題，

2、使得機器人難以完成高精度的運動控制。本文運用柔順機構(gòu)學(xué)理論，創(chuàng)新了機器人末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用柔順機構(gòu)來實現(xiàn)各個關(guān)節(jié)的運動。通過柔順鉸鏈處的彈性變形來測量關(guān)節(jié)的運動參數(shù)，實現(xiàn)了自傳感功能。整個末端執(zhí)行器由三種關(guān)節(jié)構(gòu)成，分別是:夾持關(guān)節(jié)、雙軸彎曲關(guān)節(jié)和繞軸心線旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。選用電阻式應(yīng)變計作為敏感元件，采用常見的高精度儀表放大器來進行信號采集，并進行了關(guān)節(jié)的靜態(tài)參數(shù)標(biāo)定。
　　為了實現(xiàn)軟操作的目標(biāo)，本文針對夾持關(guān)節(jié)開展了位移跟蹤控制