搜救偵測(cè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、自然災(zāi)難或人因?yàn)?zāi)難發(fā)生后，當(dāng)務(wù)之急是盡快搜尋被困于現(xiàn)場(chǎng)的幸存者，由于災(zāi)后復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)搜救人員會(huì)產(chǎn)生巨大的威脅，替代或部分替代搜救人員展開(kāi)搜救行動(dòng)的機(jī)器人因而成為機(jī)器人學(xué)研究中的一個(gè)重要研究方向。當(dāng)前該類機(jī)器人尚未能夠大范圍應(yīng)用于實(shí)際搜救任務(wù)中，主要原因是其受到自身地形適應(yīng)能力、穩(wěn)定性以及感知未知環(huán)境能力的限制。因此本文以搜救偵測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)為對(duì)象，分析了其主要特點(diǎn)與研究現(xiàn)狀，針對(duì)其地形適應(yīng)能力、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性以及未知環(huán)境中的定位與地圖

2、構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了研究。
　　首先，本文分析比較了不同結(jié)構(gòu)形式搜救偵測(cè)機(jī)器人的特點(diǎn)，提出了可變構(gòu)型履帶式與類蛇形機(jī)器人相結(jié)合的二級(jí)搜救機(jī)器人系統(tǒng)。在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)研究中，提出了基于橢圓軌跡形成原理的可變構(gòu)型機(jī)構(gòu)、小型化雙模塊雙自由度類蛇形機(jī)構(gòu)以及基于雙層連桿傳動(dòng)的折疊式探測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
　　其次，在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)研究中，本文將機(jī)器人分為伸縮主臂以及輔助臂兩部分，建立了機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的等效模型以及運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。應(yīng)用運(yùn)動(dòng)旋量方法求解

3、得出主臂以及輔助臂的變量參數(shù)與本體位姿的關(guān)系，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的準(zhǔn)確控制提供了結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　再次，本文對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的動(dòng)靜態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，得出其穩(wěn)定性的影響因素與評(píng)價(jià)參數(shù)，為機(jī)器人的穩(wěn)定性控制提供了理論基礎(chǔ)。建立了機(jī)器人的虛擬樣機(jī)模型，并應(yīng)用RecurDyn軟件對(duì)其變形過(guò)程進(jìn)行了分析，計(jì)算驗(yàn)證了所建模型的準(zhǔn)確性。研究了機(jī)器人在相應(yīng)地形環(huán)境中的越障性能并對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了求解，計(jì)算得出了其越障性能參數(shù)，并通過(guò)樣