易防护机械腿六足机器人机构学研究
发布时间：2020-12-15 19:05
经过近五十年的发展,六足机器人已经成为一个种类多样,数量巨大的多足机器人机型。然而,在现有的多数六足机器人中,其部分或者全部驱动器会随着机械腿摆动而摆动,不易防护,使得六足机器人在面向高湿、高温及强辐射等恶劣环境作业时,故障率较高、可靠性较低,难以实现代替人执行危险任务的目标。由于在工程应用中,驱动器及其附件在恶劣环境中常用的防护方式为遮挡和隔离。为了使驱动器及其附件易于防护,将机械腿的驱动副设计为转动副或移动副,并使其与机架直接相连以使与其相连的驱动器及驱动器附件可固定于机架上,称这种机械腿为易防护机械腿。本文对易防护机械腿六足机器人的机构学进行了深入的研究。利用G_F集(Generalized function set)理论系统分析了多足机器人机械腿机构和踝关节的运动特征及自由度组成,设计了易防护机械腿的机构布局和两种易防护机械腿机构的组成方案。提出了六足机器人易防护机械腿机型综合原则和有效性判定方法;综合出了多种满足行走要求的被动三自由度行走机构,并确定了行走机构的运动输入点及输入运动特征;综合出了15类并联驱动的串并混联易防护机械腿机构和8类并联易防护机械腿机构;通过分析与评估...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单自由度机械腿
燕山大学工学博士学位论文的两自由度串联机械腿构型为 R-P 和 R-R 两种，其中 R 副和 P 副的轴随着多足机器人运动特性的不同而有所区别。基于这两种构型的机械控制简单，在矢状面内灵活性好等特点，非常适合作为行走功能单一腰关节的多足机器人的机械腿构型。目前，已有许多多足机器人采用了械腿，如 Scout II[43]、TITAN VI[44]等机器人。图 1-2 所示的机械腿为典P 构型的两自由度串联机械腿示例。另外，拥有 R-R 构型的串联机械腿也不在少数，如 Phony Pony[45,46]、Hyperion4[47]和 Genghis[48]等机器人的机械腿为典型的采用 R-R 构型的两自由度串联机械腿示例。
向腰关节的多足机器人的机械腿构型。目前，已有许多多足机器人采用了 R机械腿，如 Scout II[43]、TITAN VI[44]等机器人。图 1-2 所示的机械腿为典型R-P 构型的两自由度串联机械腿示例。另外，拥有 R-R 构型的串联机械腿的人也不在少数，如 Phony Pony[45,46]、Hyperion4[47]和 Genghis[48]等机器人。示的机械腿为典型的采用 R-R 构型的两自由度串联机械腿示例。a) Scout II 的机械腿 b) TITAN VI 的机械腿图 1-2 R-P 型两自由度串联机械腿Fig. 1-2 2-DOF series mechanical legs with R-P type
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的智能服务型多功能多足机器人[J]. 黄晓运,田学友,杨涛,汪语哲,冉春秋. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2018(07)
[2]仿生螳螂六足机器人设计与调试[J]. 刘仲成. 科学技术创新. 2018(13)
[3]军用轮、腿混合四足机器人设计[J]. 曲梦可,王洪波,荣誉. 兵工学报. 2018(04)
[4]新型四足步行机器人串并混联腿的轨迹规划与仿真研究[J]. 高建设,王玉闯,刘德平,王保糖. 郑州大学学报(工学版). 2018(02)
[5]Type Synthesis of Walking Robot Legs[J]. Da Xi,Feng Gao. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(01)
[6]论多足机器人多元研究方向[J]. 王晨涞. 中国设备工程. 2018(02)
[7]基于阻抗特性的六足机器人动态稳定性[J]. 艾青林,徐冬,张立彬. 中国机械工程. 2017(24)
[8]轮腿混合机器人机械腿动力学建模与驱动预估[J]. 曲梦可,王洪波,荣誉. 兵工学报. 2017(08)
[9]轮腿混合四足机器人六自由度并联机械腿设计[J]. 曲梦可,王洪波,荣誉. 农业工程学报. 2017(11)
[10]六足机器人轮腿结构设计与仿真分析[J]. 王浩,赫雷,曹雏清,周克栋. 兵工自动化. 2017(05)
博士论文
[1]六足机器人崎岖地形步行运动规划与控制策略研究[D]. 陈杰.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于双目视觉的六足机器人环境地图构建及运动规划研究[D]. 张学贺.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于并联机械腿的六足机器人分析与设计[D]. 荣誉.燕山大学 2015
[4]六足机器人自由步态规划及运动机理研究[D]. 李满宏.河北工业大学 2014
[5]并联机器人机构的数综合与型综合方法[D]. 孟祥敦.上海交通大学 2014
[6]电驱动大负重比六足机器人结构设计及其移动特性研究[D]. 庄红超.哈尔滨工业大学 2014
[7]P-P结构六足机器人性能设计与控制实验研究[D]. 潘阳.上海交通大学 2014
[8]六足步行机器人位姿控制及步态规划研究[D]. 陈刚.浙江大学 2014
[9]具有力感知功能的六足机器人及其崎岖地形步行控制研究[D]. 张赫.哈尔滨工业大学 2014
[10]SCalf液压驱动四足机器人的机构设计与运动分析[D]. 荣学文.山东大学 2013
硕士论文
[1]高速重载步行机器人动力学分析及步态规划[D]. 史洪敏.燕山大学 2017
[2]六足铲斗机器人设计与分析[D]. 邢燕兵.燕山大学 2016
[3]基于并联驱动腿的六足机器人设计与分析[D]. 陈广广.燕山大学 2016
[4]基于四自由度并联腿的四足机器人分析与设计[D]. 蒋亚楠.燕山大学 2014
[5]新型轮腿式机器人的设计与仿真[D]. 宋新海.燕山大学 2013
[6]具有串并混联结构腿的四足机器人设计[D]. 方洋.燕山大学 2013
[7]四足机器人机构分析及仿真研究[D]. 卿智忠.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：2918760
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单自由度机械腿
燕山大学工学博士学位论文的两自由度串联机械腿构型为 R-P 和 R-R 两种，其中 R 副和 P 副的轴随着多足机器人运动特性的不同而有所区别。基于这两种构型的机械控制简单，在矢状面内灵活性好等特点，非常适合作为行走功能单一腰关节的多足机器人的机械腿构型。目前，已有许多多足机器人采用了械腿，如 Scout II[43]、TITAN VI[44]等机器人。图 1-2 所示的机械腿为典P 构型的两自由度串联机械腿示例。另外，拥有 R-R 构型的串联机械腿也不在少数，如 Phony Pony[45,46]、Hyperion4[47]和 Genghis[48]等机器人的机械腿为典型的采用 R-R 构型的两自由度串联机械腿示例。
向腰关节的多足机器人的机械腿构型。目前，已有许多多足机器人采用了 R机械腿，如 Scout II[43]、TITAN VI[44]等机器人。图 1-2 所示的机械腿为典型R-P 构型的两自由度串联机械腿示例。另外，拥有 R-R 构型的串联机械腿的人也不在少数，如 Phony Pony[45,46]、Hyperion4[47]和 Genghis[48]等机器人。示的机械腿为典型的采用 R-R 构型的两自由度串联机械腿示例。a) Scout II 的机械腿 b) TITAN VI 的机械腿图 1-2 R-P 型两自由度串联机械腿Fig. 1-2 2-DOF series mechanical legs with R-P type
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的智能服务型多功能多足机器人[J]. 黄晓运,田学友,杨涛,汪语哲,冉春秋. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2018(07)
[2]仿生螳螂六足机器人设计与调试[J]. 刘仲成. 科学技术创新. 2018(13)
[3]军用轮、腿混合四足机器人设计[J]. 曲梦可,王洪波,荣誉. 兵工学报. 2018(04)
[4]新型四足步行机器人串并混联腿的轨迹规划与仿真研究[J]. 高建设,王玉闯,刘德平,王保糖. 郑州大学学报(工学版). 2018(02)
[5]Type Synthesis of Walking Robot Legs[J]. Da Xi,Feng Gao. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(01)
[6]论多足机器人多元研究方向[J]. 王晨涞. 中国设备工程. 2018(02)
[7]基于阻抗特性的六足机器人动态稳定性[J]. 艾青林,徐冬,张立彬. 中国机械工程. 2017(24)
[8]轮腿混合机器人机械腿动力学建模与驱动预估[J]. 曲梦可,王洪波,荣誉. 兵工学报. 2017(08)
[9]轮腿混合四足机器人六自由度并联机械腿设计[J]. 曲梦可,王洪波,荣誉. 农业工程学报. 2017(11)
[10]六足机器人轮腿结构设计与仿真分析[J]. 王浩,赫雷,曹雏清,周克栋. 兵工自动化. 2017(05)
博士论文
[1]六足机器人崎岖地形步行运动规划与控制策略研究[D]. 陈杰.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于双目视觉的六足机器人环境地图构建及运动规划研究[D]. 张学贺.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于并联机械腿的六足机器人分析与设计[D]. 荣誉.燕山大学 2015
[4]六足机器人自由步态规划及运动机理研究[D]. 李满宏.河北工业大学 2014
[5]并联机器人机构的数综合与型综合方法[D]. 孟祥敦.上海交通大学 2014
[6]电驱动大负重比六足机器人结构设计及其移动特性研究[D]. 庄红超.哈尔滨工业大学 2014
[7]P-P结构六足机器人性能设计与控制实验研究[D]. 潘阳.上海交通大学 2014
[8]六足步行机器人位姿控制及步态规划研究[D]. 陈刚.浙江大学 2014
[9]具有力感知功能的六足机器人及其崎岖地形步行控制研究[D]. 张赫.哈尔滨工业大学 2014
[10]SCalf液压驱动四足机器人的机构设计与运动分析[D]. 荣学文.山东大学 2013
硕士论文
[1]高速重载步行机器人动力学分析及步态规划[D]. 史洪敏.燕山大学 2017
[2]六足铲斗机器人设计与分析[D]. 邢燕兵.燕山大学 2016
[3]基于并联驱动腿的六足机器人设计与分析[D]. 陈广广.燕山大学 2016
[4]基于四自由度并联腿的四足机器人分析与设计[D]. 蒋亚楠.燕山大学 2014
[5]新型轮腿式机器人的设计与仿真[D]. 宋新海.燕山大学 2013
[6]具有串并混联结构腿的四足机器人设计[D]. 方洋.燕山大学 2013
[7]四足机器人机构分析及仿真研究[D]. 卿智忠.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：2918760
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