类人及类人猿机器人脚用轮式移动机构及稳定移动控制

发布时间：2024-03-09 19:08

　　在科学考察、抢险救灾、军事侦察等领域,对机器人运动过程中的能量损耗、工作环境适应能力、工作效率等有很高的要求,而采用轮式移动的类人及类人猿机器人由于在这些方面的优异表现,正受到越来越多的关注。本文设计了类人及类人猿机器人的脚用轮式移动机构,设计了轨迹跟踪控制律,研究了利用多关节协调平衡的ZMP力反射控制,在仿真环境下,实现了类人猿机器人的稳定轮式移动。本文根据类人猿机器人的轮式移动技术指标,设计了采用双离合器的脚用轮式移动机构;分析了轮式移动过程中类人猿机器人的受力情况,进行了脚用轮式移动机构原动机-传动装置的选型设计;根据选型结果,设计了脚用轮式移动机构的驱动-控制系统;分析了脚用轮式移动机构的运动方式,总结了不同运动方式下的运动学模型,研究了脚用轮式移动机构与类人猿机器人其余关节的配合运动。选择脚用轮式移动机构运动方式中的一种运动方式,作为本文类人猿机器人轮式移动的运动方式,设计了采用轮式移动的类人猿机器人的稳定移动控制系统;对类人猿机器人进行了运动学建模与动力学建模,为了得到逆运动学的解析解,引入了一种考虑负载的转动惯量与重力矩的约束条件;建立了轮式移动动力学模型;根据扰动的上界...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1部分

类人及类人猿机器人能够稳定的沿目标轨迹移动，以完成工作任务。1.2仿人机器人、轮式机器人国内外现状及理论研究1.2.1机器人轮式移动机构的研究现状1.2.1.1轮式移动机器人1999年，美国麻省理工大学提出了一种双摇臂四轮移动机器人[1]，如图1-1a)所示，以用于月球表面崎岖地....

图1-2“OMR-SOW”机器人及其构形中分轮）的四轮全方位移动机器人[4]，如图1-3a)所示

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-3-图1-2“OMR-SOW”机器人及其构形中分轮）的四轮全方位移动机器人[4]，如图1-3a)所示。该机器人通过控制ASOC单元轮的分离量与偏置量的比值，实现对机器人全方位移动能力的控制，使得机器人可以实现野外崎岖环境下的移动。当ASOC单元轮分....

图1-3ASOC单元轮机器人与

?Ｍ?保?飨蛲?杂肼职刖洞笮∥薰兀?黾恿松?计的可扩展性。2006年，日本茨城大学与电气通信大学研制的“HANZO”变结构五轮机器人[5]，如图1-3b)所示。该机器人左轮臂、右轮臂均有独立的原动机-驱动系统，不同的左右轮臂单元与机器人主体组合，可以产生五种主要运动模式，如下图所....

图1-4带摇臂-转向悬架系统的六轮轮式移动机器人与“RollinJustin”机器人

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-4-a)带摇臂-转向悬架系统的六轮轮式移动机器人b)“RollinJustin”图1-4带摇臂-转向悬架系统的六轮轮式移动机器人与“RollinJustin”机器人器人[9]、卡内基梅隆大学的HERB2机器人[10]、早稻田大学的TWENDY-ON....

本文编号：3923807