微小型爬壁仿生機(jī)構(gòu)研究及仿真.pdf

1、微小型爬壁仿生機(jī)構(gòu)是代替人類進(jìn)行各種極限作業(yè)的移動機(jī)器人,它能夠進(jìn)入大樓通風(fēng)管道進(jìn)行災(zāi)情現(xiàn)場考察、敵情偵察,或進(jìn)入空間狹窄的核工業(yè)管道群之間進(jìn)行外管壁的檢測和維修.因此開發(fā)類似壁虎仿生機(jī)構(gòu)的微小型爬壁機(jī)器人具有很高的市場潛力和實(shí)用價(jià)值.本課題屬于上海市啟明星和國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,研究的目的是開發(fā)能象壁虎一樣適應(yīng)各種材質(zhì)和任意形狀表面的微小型爬壁仿生機(jī)構(gòu).本文在不考慮壁面吸附力和重力引起的傾覆力矩對微小型爬壁仿生機(jī)構(gòu)運(yùn)動影響外,主要

2、介紹了此微小型機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、步態(tài)規(guī)劃、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析、有限元分析及仿真.在閱讀大量文獻(xiàn)和借鑒已有類似成果的基礎(chǔ)上,理論聯(lián)系實(shí)際,研制出了體形微小、具有良好機(jī)動性的微小型四足仿生機(jī)器人.作者本著"實(shí)用化"的目的,并結(jié)合實(shí)際條件完成了仿生機(jī)器人本體機(jī)械設(shè)計(jì)和腿機(jī)構(gòu)有限元分析和仿真的工作.本文的主要內(nèi)容如下:本文首先介紹了壁虎的吸附機(jī)理和移動機(jī)理,并對移動機(jī)器人的步態(tài)進(jìn)行了分析,運(yùn)動步態(tài)對腿足式機(jī)器人的運(yùn)動性能起著關(guān)鍵的作用,通過步態(tài)