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移动机器人具有广泛的应用前景,与传统移动机器人系统相比,由连杆机构组成的移动机器人具有更多样化的构型和运动方式,有很强的环境适应能力。 本文在机构与机器人学理论的基础上,从机构创新的角度,以常见的几何多面体为原型,进行构型分析和模块化构件设计,并扩展设计出一系列模块化多面体连杆移动机器人。首先,通过对本文研究背景的分析和对国内外研究现状的调研,引出本文的研究意义,并确定研究目标和研究方案;第二,通过对多面体连杆移动机构的构型分析,确定本文研究对象的结构特点,验证运动的可行性,为模块化构件设计提供依据;第三,将模块化理论引入到多面体连杆移动机构的设计中,设计出一套具有互换性,可重构、可扩展,能实现快速拼接的顶点模块和运动副模块,并用模块化构件扩展设计出一系列模块化多面体连杆移动机构;第四,建立模块化多面体连杆移动机器人的工程化虚拟样机,对其进行运动性能的仿真分析和关键部位的强度校核;第五,设计模块化多面体连杆移动机器人的控制系统,并结合机器人的特点,提出一种新型实用化控制方案;最后,对模块化多面体连杆移动机器人的所有零部件进行选型和加工,对机器人样机进行总装和调试,并对调试结果进行分析和总结。 本文为P副驱动的理论分析、连杆机构的模块化设计和实用化的控制方案提供借鉴。