Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 仿生六足机器人复杂地面力学分析与控制系统研究 | |
| 刘长胜 | |
| 出版年 | 2012 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 任露泉 ; 赵宏伟 |
| 学位授予单位 | 吉林大学 |
| 中文摘要 | 汽车能够在公路上飞驰电掣，火车可以在铁路上呼啸而过。但它们只能在相对平整的路面上行驶。在像沙漠、地质灾害和战争造成的废墟等环境下，当前的汽车等车辆却常常深陷其中，无法脱身。然而，自然界中的蜥蜴等爬行动物在这类特殊环境下具有优良的行进能力，能够行走自如。参照这类生物的运动机制，研制开发针对特殊环境通过性优良的仿生机器人，显然具有十分重要的意义。 本文首先分析了仿生六足机器人驱动足与软、硬地面的地面力学，包括建立机器人软地面步态和硬地面步态的数学模型，分别对驱动足与沙漠作用的力学特性、驱动足与硬地面作用的力学特性进行分析，接着在此基础上计算了机器人驱动足所需的扭矩、功率，为仿生六足机器人选配电机提供理论依据。其次，按照模块化的设计思想，设计由微处理器模块、电机驱动模块，测位模块，以及电源模块组成的控制系统的硬件结构。再次，根据自顶向下和模块化的设计思想，设计了整个软件系统，包括通讯模块、辅助模块、操纵模块等，并用VB编程语言编写了机器人的控制面板，用来控制机器人实现相应的动作。最后，将微处理模块、驱动模块等集成到机器人内，进行机器人运动实验分析，包括在光滑的地面上测量机器人在行走过程中所产生的误差，以此来确定机器人的行走误差；令机器人以软地面步态在软地面上行走，探寻其极限速度；同样的，令机器人步态更换为硬地面步态，在硬地面上行走，探寻其极限速度；进行实地转向实验，检查转向的有效性，并且测量机器人转不同角度所需时间。根据最后实验结果，本仿生六足机器人在软地面上最快速度能达到220mm/s，在硬地面上最快速度能达到251mm/s，特别是机器人在软地面（沙漠）上运行时，车身很难下陷，具有很强的通过性。因此，本机器人对面向复杂地面的，特别是软地面（沙漠）行走机器人与车辆的研究开发有一定的参考意义。 |
| 中文关键词 | 控制系统 ; 仿生 ; 六足机器人 ; 复杂地面 ; 沙漠 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| URL | http://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1012367426.nh&DbName=CMFD2013 |
| 来源机构 | 吉林大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/254392 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘长胜. 仿生六足机器人复杂地面力学分析与控制系统研究[D]. 吉林大学,2012. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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