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《北京交通大学》 2007年
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一种四足步行机器人结构设计与分析

马彪  
【摘要】: 本文在将平面并联五杆机构应用到四足步行机器人腿部机构的基础上,设计了一套四足步行机器人密封装配结构设计方案。 本论文的研究意义在于:将平面并联五杆机构应用做四足步行机构的腿部机构,提高其跨步能力与柔性;将四足步行机器人的整个控制系统密封装配在机体中,采用动态扭矩传感器控制步行,实现步行机器人在诸如雨水、风沙甚至水中步行的环境适应性。 论文的主要工作有:在对传统步行机构总结分析的基础上,提出将平面并联五杆机构应用于四足步行机器人的腿部结构,并对其轨迹特性、正运动学、逆运动学特性做了详细计算分析;依据平面并联五杆机构的模型,建立机器人步行机构的实体模型,对其足端的轨迹做了图谱规划,并利用插值法对并联驱动端的特性曲线作了研究,并在ADAMS中进行仿真,将结果与理论值相比较;然后设计了一套四足步行机器人密封装配结构设计方案,建立四足步行机器人单足结构、驱动以及传感器监测的三维实体模型,将机器人的整个控制系统,密封装配在步行机器人的机体中,通过轴传动来驱动步行机构实现步行,采用动态扭矩传感器监测步行机构的驱动关节受到的扭矩变化,从而获得四足步行机器人足端的周围情况,为步行机器人的控制方案奠定了基础;论文的最后在分析步行机器人传统控制传感器的基础上,详细分析了动态扭矩传感器的监测原理,并分几种情况分别分析了其监测原理,并在Pro/E的Mechanism模块中实现了监测原理的仿真与验证,最后给出了传感器监测信息与系统判断之间的关系。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

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