模塊化個(gè)人機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的研究.pdf

1、模塊化個(gè)人機(jī)器人系統(tǒng)，是由多個(gè)模塊組成的自主機(jī)器人系統(tǒng)。模塊化個(gè)人機(jī)器人能夠完成一些基本的任務(wù)，例如自主導(dǎo)航定位、抓取物體、未知環(huán)境下避障等等。同非模塊化機(jī)器人相比，它的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)容易、修復(fù)方便、升級(jí)容易，如果一個(gè)模塊出現(xiàn)故障，可以在較短的時(shí)間內(nèi)將故障的模塊直接替換而不需要改變其他模塊，極大的降低了維修護(hù)理的費(fèi)用，并且每個(gè)模塊可批量生產(chǎn)，大大降低生產(chǎn)成本。對(duì)于單個(gè)機(jī)器人無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)如：重物運(yùn)輸，過(guò)臺(tái)階或溝壕等，還可以通過(guò)多個(gè)機(jī)器人

2、之間的夾具自裝配成各種形狀，互相協(xié)作來(lái)完成。 本文首先分析設(shè)計(jì)了一種新型的模塊化式個(gè)人機(jī)器人，該機(jī)器人為移動(dòng)機(jī)器人，由驅(qū)動(dòng)模塊、傳感模塊、連接模塊及控制模塊四個(gè)基本模塊組成。使用PROE和AUTOCAD完成了這四個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，并詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊的組成及功能，及所采用的定位方法和控制體系結(jié)構(gòu)。然后設(shè)計(jì)了一種新型的各個(gè)模塊之間的機(jī)械連接，實(shí)現(xiàn)了模塊之間連接的穩(wěn)定性和實(shí)用性。 建立了單個(gè)模塊化個(gè)人機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)

3、力學(xué)模型，為研究二維、三維未知復(fù)雜環(huán)境下的路徑規(guī)劃算法及運(yùn)動(dòng)控制打下基礎(chǔ)。并通過(guò)建立單個(gè)機(jī)器人及多個(gè)機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其越障能力進(jìn)行了分析計(jì)算。對(duì)比各種未知環(huán)境下自主移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃算法，本文提出了一種新穎的、基于“感知－動(dòng)作”的模糊邏輯控制方法，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行復(fù)雜未知環(huán)境下的路徑規(guī)劃。依據(jù)此方法建立了模糊邏輯控制器并采用Mobotsim，對(duì)該方法進(jìn)行了二維的仿真驗(yàn)證，證明了該方法的有效性及可靠性。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)移動(dòng)機(jī)器人路