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《江西理工大学》 2007年
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越障碍机器人的研究与分析

欧阳田  
【摘要】: 机器人技术是21世纪的研究热点之一,机器人不仅可以在特殊的环境下工作,将人类从繁重和单调的劳动中解放出来,而且还能提高劳动生产率降低成本。越障机器人的研究,对扩展机器人的作业空间,在人不能达到或不便到达的环境中进行作业,具有重要的意义。本文讨论的是关于机器人越障的机构运动学的分析和驱动控制技术的研究。 论文采用理论分析、计算机仿真和实验分析相结合的方法完成了以下工作:按照越障要求,设计了行星轮越障机器人,并对越障机构进行了机构运动学的分析;建立了越障机器人跨越障碍时不同时期的运动学模型,并分别其进行了计算机仿真与分析;完成了越障机器人的驱动控制系统和避障系统的设计与开发;利用所研制的机器人针对多种不同的障碍进行了跨越实验。 根据越障机器人的运动学分析、计算机仿真和越障实验,论文得出了以下主要结论: (1)、采用行星轮作为机器人的越障机构,可以使机器人较为方便地跨越不同的障碍,具有较强的越障能力,且越障机构比较简单。 (2)、在机器人跨越障碍过程中,针对不同越障阶段分别进行了运动学分析,并建立了相应的轨迹方程、速度方程和加速度方程,描述了机器人的越障状态,为越障机器人的运动学计算机仿真奠定了基础。 (3)、以运动学分析为基础,利用MATLAB对机器人越障进行了仿真,分析了越障机器人的运动规律,以及相关的机构参数对机器人越障能力的影响,计算机的运动学仿真结果与机构学分析和运动学分析结果基本一致,从而验证了运动学理论分析的正确性。 (4)、设计了越障机器人的驱动与控制系统,可以较好地满足越障机器人的工作要求,利用超声波测距的方法,能够较好地实现机器人的避障功能。 通过机器人的机构运动学分析及其计算机仿真表明:行星轮越障机器人具有较大的越障范围,越障机构相对简单,驱动与控制系统可靠性较高,具有较好的实用价值。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 高绪祥;刘静;赵晓辉;;具有越障和避障功能的小型移动机器人设计[J];机械研究与应用;2010年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 童俊华;行星轮式爬楼梯机器人小车的研究[D];江西理工大学;2010年
2 刘尊亚;具有GSM短信功能的测温系统设计[D];中北大学;2013年
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 程刚;非结构化环境中移动机器人系统越障运动机理的研究[D];中国科学技术大学;2006年
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2 刘亚萍;遥测采编器性能优化设计[D];中北大学;2011年
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4 刘薇;某试验用多设备并行采编记录系统设计与实现[D];中北大学;2012年
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7 刘素华;多通道模拟与数字接口混合采集装置设计与实现[D];中北大学;2012年
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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中国重要报纸全文数据库 前6条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 刘刚峰;面向地下巷道的侦察机器人及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 刘刚峰;面向地下巷道的侦察机器人及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李来锡;A公司服务机器人市场营销策略研究[D];昆明理工大学;2011年
2 白建军;多功能护理服务机器人的设计与研究[D];南昌大学;2010年
3 邹俊;自行车机器人的建模与仿真[D];北京邮电大学;2011年
4 顾彪;四轮机器人着地模型及控制方法研究[D];天津大学;2010年
5 李海泓;轮履变结构反恐机器人设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 程向丽;翻转式炉膛清灰机器人的设计[D];天津大学;2012年
7 王晓;煤矿井下搜救探测机器人可重构运动系统[D];太原理工大学;2012年
8 李琳娜;微型小肠机器人运动系统的设计及实现[D];上海交通大学;2013年
9 司跃元;轮履复合机器人的机械结构设计及特性分析[D];天津理工大学;2013年
10 王俊光;弹吉他机器人的行走研究[D];北京邮电大学;2013年
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