正交主动轮蛇形机器人机构设计及运动性能研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第16-26页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第16-17页 |
| 1.2 蛇形机器人的研究现状 | 第17-23页 |
| 1.2.1 机构学研究现状 | 第17-22页 |
| 1.2.2 运动学研究现状 | 第22-23页 |
| 1.3 当前研究的主要难点及不足 | 第23-24页 |
| 1.3.1 机构学方面 | 第23-24页 |
| 1.3.2 运动学方面 | 第24页 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 | 第24-25页 |
| 1.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第二章 蛇形机器人机构设计 | 第26-38页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 机构构型综合 | 第26-32页 |
| 2.2.1 关节机构与驱动方式 | 第26-28页 |
| 2.2.2 辅助运动机构 | 第28-29页 |
| 2.2.3 实际任务对机器人性能的要求 | 第29-31页 |
| 2.2.4 生物蛇的结构特征 | 第31-32页 |
| 2.2.5 新型蛇形机器人机构方案 | 第32页 |
| 2.3 正交主动轮机构 | 第32-35页 |
| 2.3.1 尺度型与自由度 | 第32-33页 |
| 2.3.2 几何构型与地形适应性 | 第33-34页 |
| 2.3.3 运动形式拓展 | 第34-35页 |
| 2.4 仿生并联关节机构 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 蛇形机器人机构参数优化 | 第38-46页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 优化目标与约束条件 | 第38-40页 |
| 3.2.1 关节机构参数化 | 第38-39页 |
| 3.2.2 力矩优化目标 | 第39-40页 |
| 3.3 关节机构运动学 | 第40-42页 |
| 3.3.1 关节位置反解 | 第40-41页 |
| 3.3.2 运动学约束 | 第41-42页 |
| 3.4 关节机构优化 | 第42-45页 |
| 3.4.1 基于SQP法的机构参数优化 | 第42-43页 |
| 3.4.2 优化结果分析 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 蛇形机器人单元样机研制 | 第46-62页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 机械系统设计 | 第46-51页 |
| 4.2.1 机电融合设计思想 | 第47-48页 |
| 4.2.2 机架设计 | 第48页 |
| 4.2.3 主动轮设计 | 第48-49页 |
| 4.2.4 直线驱动器设计 | 第49-51页 |
| 4.3 电控系统设计 | 第51-57页 |
| 4.3.1 直线驱动器测位电路 | 第52-53页 |
| 4.3.2 电机驱动与电源电路 | 第53-55页 |
| 4.3.3 力感知与控制电路 | 第55-57页 |
| 4.4 样机实验 | 第57-58页 |
| 4.4.1 力学性能测试 | 第57-58页 |
| 4.4.2 关节偏转实验 | 第58页 |
| 4.5 样机的不足与改进 | 第58-59页 |
| 4.6 蛇形机器人控制系统设计 | 第59-61页 |
| 4.7 本章小结 | 第61-62页 |
| 第五章 蛇形机器人运动学与运动性能研究 | 第62-78页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 基于旋量的蛇形机器人运动学 | 第62-69页 |
| 5.2.1 刚体运动的旋量描述 | 第62-64页 |
| 5.2.2 任务环境下蛇形机器人的正向运动学 | 第64-69页 |
| 5.3 绳状轮式运动建模与控制 | 第69-71页 |
| 5.3.1 U形运动 | 第69-70页 |
| 5.3.2 缠绕攀爬运动 | 第70-71页 |
| 5.4 运动性能分析 | 第71-77页 |
| 5.4.1 蛇形机器人虚拟样机 | 第71-72页 |
| 5.4.2 抬起运动性能 | 第72-73页 |
| 5.4.3 U形运动性能 | 第73-74页 |
| 5.4.4 缠绕攀爬运动性能 | 第74-75页 |
| 5.4.5 运动形式与运动效率 | 第75-77页 |
| 5.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 第六章 结论与展望 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 致谢 | 第84-86页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第86-88页 |
| 作者和导师简介 | 第88-90页 |
| 附件 | 第90-91页 |
