学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

非平整地面六轮腿式自主移动机器人越障特性分析与研究

作　者: 万宏
导　师: 王华坤
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 六轮腿式自主移动机器人非平整地面越障静态稳定动态稳定
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 406次
引　用: 7次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文主要研究非平整地面六轮腿式自主移动机器人的越障运动学、动力学建模与控制的问题。根据移动机器人在复杂环境下的工作要求，研制出可变形行走机构的六轮腿式自主移动机器人。建立了平整地面与非平整地面扰动及越障的运动学模型，着重分析了六轮腿式自主移动机器人越障原理和越障静态稳定性。提出了静态稳定性判据，用该判据分析了所研究机器人局部自主越障运动的移动性和稳定性问题，并且对稳定性问题中的车轮悬空现象进行了初步探索。建立了基于车体坐标系下六轮腿式自主移动机器人主摇臂与副摇臂等效两关节机械手的模型，并研究了位姿反解问题。建立了非平整地面扰动动力学模型及越障动态稳定性判据。最后设计了六轮腿式自主移动机器人越障控制的总体方案，并通过建立目标障碍物特征数据库的方法，给出相应的控制策略。本文所研究结果为六轮腿式自主移动机器人的越障运动学、动力学及越障控制提供了有用的理论基础，其建模与分析思路也可推广应用到其它类型的轮式移动机器人中，具有一定的理论意义和实用价值。

全文目录

1 绪论  7-16
  1.1 移动机器人概述  7
  1.2 国内外移动机器人的发展状况  7-9
    1.2.1 国外移动机器人发展状况  7-8
    1.2.2 国内移动机器人发展状况  8-9
  1.3 轮腿式移动机器人关键技术研究现状  9-14
    1.3.1 轮腿式移动机器人机构研究现状  9-11
    1.3.2 轮腿式移动机器人运动规划  11-12
    1.3.3 轮腿式移动机器人动力学研究现状  12-13
    1.3.4 轮腿式移动机器人控制研究现状  13-14
  1.4 课题来源和研究意义  14
  1.5 论文主要研究工作  14-16
2 六轮腿式自主移动机器人运动学建模  16-50
  2.1 六轮腿式自主移动机器人行走机构的确立  16-18
  2.2 六轮腿式自主移动机器人驱动运动学建模  18-27
    2.2.1 平整地面上六轮腿式自主移动机器人驱动运动学模型  18-24
    2.2.2 考虑地面扰动时六轮腿式自主移动机器人运动学模型  24-27
  2.3 越障过程的运动学分析  27-46
    2.3.1 六轮腿式自主移动机器人越障的工作原理  27-32
    2.3.2 六轮腿式自主移动机器人越坡静态稳定性分析  32-46
  2.4 六轮腿式自主移动机器人摇臂位姿逆运动学问题  46-50
    2.4.1 反解的存在性和工作空间  46-48
    2.4.2 反解的最优解  48
    2.4.3 反解的求解方法  48-50
3. 六轮腿式自主移动机器人动力学建模  50-59
  3.1 六轮腿式自主移动机器人在平面上直线行走及转向的动力学模型  50-55
  3.2 六轮腿式自主移动机器人在非平整地面上扰动的动力学模型  55-57
  3.3 六轮腿式自主移动机器人在非平整地面上越障动态稳定性分析模型  57-59
4 六轮腿式自主移动机器人控制  59-65
  4.1 六轮腿式自主移动机器人直线行走及转向的稳定性分析  59-61
  4.2 六轮腿式自主移动机器人越障动态稳定控制判据  61-62
  4.3 六轮腿式自主移动机器人的越障控制方案  62
  4.4 基于多控制器的分级控制  62-65
5. 总结与展望  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-72

非平整地面六轮腿式自主移动机器人越障特性分析与研究

内容摘要

全文目录

相似论文