收藏本站
《国防科学技术大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

模块化可重组机器人运动规划方法研究

唐见兵  
【摘要】:运动规划是模块化可重组机器人研究的关键技术之一,规划得合理与否,将直接影响到该机器人的运动性能。 模块化可重组机器人能够适用多种环境,呈现多种用途,最主要的原因就是它能组成不同的构形。本文所介绍的模块化可重组机器人能组成三种构形,即蛇形、履带形和四足形。因而它能实现三种运动模式,即蛇形蠕动、履带形滚动和四足步行运动。 本文对模块化可重组机器人实现的三种运动模式进行分析,并对其进行运动规划。由于三种运动模式不同,采用的规划方法也不一样,但都考虑节省能量这一想法。对于机器人蛇形蠕动,它的运动模型类似于正弦波的传播,具有规律性、重复性和周期性。因此,只要规划出一个周期内,不同时刻各个关节的转角就可以了。对于机器人履带形滚动,它的运动模型类似于坦克行进时,履带所作的运动,它的运动同样具有规律性、重复性和周期性。因而,它们二者的规划方法相似。 本文重点对模块化可重组机器人四足步行运动进行规划,采用基于运动学计算的规划方法。先对它进行正向运动学分析,求得每条腿的运动学方程。接着运用逆运动学对这些方程求解,得到各运动关节的转角。然后对机器人进行稳定性分析,看是否满足稳定步行的要求。 最后,为了检验四足步行运动这种规划方法的可行性,本文对其步行运动过程进行了仿真,仿真结果表明所采用的规划方法是行之有效的。文中还对三种运动模式做了实验,实验的结果表明这套规划方法是合理的。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP242

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 魏俊华,尤波;一种速度连续的运动规划方法[J];哈尔滨理工大学学报;2001年05期
2 罗翔,沈洁,颜景平;一种基于矢量分析的视觉伺服冗余机器人运动规划方法[J];机器人;2000年04期
3 罗翔,沈洁,毛玉良,颜景平;存在驱动饱和约束下的机器人时间最优实时运动规划研究[J];机器人;2001年01期
4 刘华,颜国正,丁国清;仿蛇变体机器人运动机理研究[J];机器人;2002年02期
5 张绪平,余跃庆,胥宏;冗余度柔性机器人运动规划的末端初始位置规划法[J];机械科学与技术;2001年06期
6 戈新生,张奇志,刘延柱;基于遗传算法的空间机械臂运动规划的最优控制[J];空间科学学报;2000年02期
7 戈新生,张奇志,刘延柱;基于小波分析的空间机械臂运动规划的最优控制[J];应用数学和力学;2000年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪雨萌;钱桦;谭月胜;周满平;;五自由度采摘机械臂运动学通用算法应用[J];安徽农业科学;2012年03期
2 彭生祥,李凯;多移动机器人编队行进中的行为分解[J];北京服装学院学报;2004年01期
3 陈国聪,杨正书;数控随形打磨机器人控制系统中数学方法的研究[J];兵工自动化;2000年03期
4 杨正书,陈国聪;图形变换技术在汽轮机缸体表面打磨机器人系统中的应用[J];兵工自动化;2001年01期
5 陈志;汪先兵;王璕;刘丽;骆远福;;采用指数积的三自由度机器人运动学方程[J];兵工自动化;2006年05期
6 翟大庆;;气轮机叶片未知曲面的机器人自动搜寻技术[J];兵工自动化;2006年09期
7 张新予;匡以顺;;多自由度墙体喷涂机器人机构设计[J];兵工自动化;2009年06期
8 富宏亚;邵忠喜;路华;刘源;;七自由度纤维铺放机后置处理算法及比较[J];兵工学报;2010年06期
9 陈志翔,黄勇,卢振洋,殷树言;弧焊机器人系统的运动学求解[J];北京工业大学学报;2002年03期
10 吕杰,崔玮,戈新生;带空间机械臂的航天器三维姿态运动控制[J];北京机械工业学院学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔博文;陈剑;陈心昭;;工业机器人在噪声测量上的应用研究?[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 陈力;唐晓腾;;双臂自由漂浮空间机器人关节空间的增广变结构鲁棒控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 唐晓腾;陈力;;基于Backstepping的双臂空间机器人关节空间鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 夏长俊;王瑞奇;顾文锦;;空间机器人运动规划的分布估计算法(EDA)实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 方浩;李路;贾睿;窦丽华;;考虑地面影响因素的轮式机器人轨线跟踪控制联合仿真[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 张豫南;王双双;张健;宋杰;;基于虚拟样机的全方位移动平台运动控制研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
7 徐德;景奉水;谭民;;基于Linux操作系统的开放式工业机器人实时控制研究[A];钱学森科学贡献暨学术思想研讨会论文集[C];2001年
8 邱文龙;;基于VC++的四自由度工业机器人控制程序编制[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
9 林晓鹰;;摩托车自动焊接生产系统仿真[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
10 臧庆凯;李春贵;闫向磊;;基于MATLAB的PUMA560机器人运动仿真研究[A];广西计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙建;基于外骨骼机器人技术的人体手臂震颤抑制关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
3 宁宇;基于数字化工厂的轿车地板焊装线的混流设计与规划[D];吉林大学;2011年
4 唐志国;机械臂操作柔性负载系统分布参数建模与控制方法研究[D];吉林大学;2011年
5 李大奇;叶片双面磨抛系统及路径规划研究[D];吉林大学;2011年
6 李正义;机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D];华中科技大学;2011年
7 王阿川;基于变分PDE的单板缺陷图像检测及修补关键技术研究[D];东北林业大学;2011年
8 夏益民;基于传感器信息融合的移动机器人定位与地图创建研究[D];广东工业大学;2011年
9 王企远;步行康复训练机器人助行腿的步态规划与运动控制[D];上海大学;2011年
10 刘献如;视频图像序列目标跟踪算法及其应用研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
3 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
4 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
5 郑灿东;输电线路除冰机器人控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
7 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
8 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
9 刘爽;气动肌肉机械手臂机构设计与控制方法实现[D];浙江理工大学;2010年
10 王立;面向非结构化地形的六足步行机器人运动规划研究[D];浙江理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 顾振荣,朱立伟,魏俊华,尤波;水轮机叶片焊补机器人的工作路径规划[J];哈尔滨理工大学学报;2000年06期
2 苏剑波,冯纯伯;机器人抓取运动目标的轨迹规划方法[J];机器人;1994年02期
3 张绪平,余跃庆;冗余度柔性空间机器人的最优关节初始位形[J];机械科学与技术;1999年05期
4 张绪平,余跃庆;综合考虑关节及杆柔性的空间机器人动力学分析[J];机械科学与技术;1998年05期
5 张绪平,余跃庆;柔性冗余度机器人运动规划的新方法——冗余位形法[J];机械工程学报;2000年07期
6 戈新生,刘延柱;航天器太阳帆板展开过程的最优控制[J];空间科学学报;1997年04期
7 刘延柱,顾晓勤;空间机械臂逆动力学的Liapunov方法[J];力学学报;1996年05期
8 戈新生,陈力,刘延柱;空间机械臂非完整运动规划的最优控制[J];应用力学学报;1998年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴秋轩,曹广益,费燕琼;基于Java 3D的自重构机器人的仿真与控制[J];河南科技大学学报(自然科学版);2005年03期
2 吴秋轩;曹广益;费燕琼;;同构阵列式自重构机器人的仿真与控制[J];计算机仿真;2006年03期
3 吴忻生,郭丙华,胡跃明;基于传感器的非完整移动机器人运动规划[J];控制理论与应用;2002年06期
4 唐华斌,王磊,孙增圻;基于随机采样的运动规划综述[J];控制与决策;2005年07期
5 龚德良;;机器人运动规划中的姿态建模方法研究[J];湘南学院学报;2008年05期
6 曾华;刘正权;;BP神经网络控制的多机器人运动规划[J];恩施职业技术学院学报(综合版);2004年03期
7 龚德良;黄炎焱;;机器人运动规划中的姿态空间建模方法研究[J];计算技术与自动化;2008年04期
8 林江;张竺英;;基于关节限位的自治水下机器人机械手系统运动规划研究[J];机械设计与制造;2009年02期
9 张奇志;周亚丽;;移动机器人运动规划的粒子群优化算法[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2009年04期
10 张文志;刘永生;李凌志;;腿轮混合机器人设计及其直线运动规划[J];机床与液压;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁云飞;桂卫华;刘晓颖;周先德;周勇孝;;密闭鼓风炉的混合故障诊断方法[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
2 李永旺;姚寿广;陈宁;;船舶模块化设计与制造的现状及发展方向[A];第九届全国内河船舶及航运技术学术交流会论文集[C];2004年
3 高新成;;雷达数字信号处理模块化技术[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
4 陈思;;浅谈软件复用技术及其应用[A];上海烟草系统2004年度优秀学术论文集[C];2004年
5 张锦玉;王宝生;刘亚萍;;基于Linux系统的专用网络协议栈的设计与实现[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
6 干静;辜夷;;基于模块化的家具定制模式的研究[A];第十一届全国包装工程学术会议论文集(二)[C];2007年
7 张继勇;;光电对抗与“软件无线电”[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(A 光电系统总体技术专题)[C];2006年
8 黄慧麟;;浅析氧化铝厂模块化设计[A];第十届中国科协年会科技创新与工业强市战略论坛论文汇编[C];2008年
9 焦媛媛;孙群存;易文贞;费卉卉;;金融危机背景下大规模定制战略选择与实施研究[A];第四届(2009)中国管理学年会——组织与战略分会场论文集[C];2009年
10 徐国龙;符伟杰;;MCU-M型模块化测控装置的开发和应用[A];中国水力发电工程学会大坝安全监测专业委员会年会暨学术交流会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 任续烨;英特尔全面推进模块化电信[N];中国计算机报;2004年
2 张言;模块化进阶课程 为所有需求而作[N];中国计算机报;2003年
3 ;智能化 模块化[N];网络世界;2002年
4 郭涛;模块化UPS大有可为[N];中国计算机报;2004年
5 宋长栋;话说模块化定制[N];国际商报;2001年
6 夏琳 肖宽高;模块化编组提升民兵遂行任务能力[N];中国国防报;2009年
7 鲍水云 张锋;模块化编组 一体化演练[N];中国国防报;2009年
8 本报记者 张翼;单缸模块化 斯堪尼亚发动机的设计利器[N];机电商报;2007年
9 本报记者 梅振;平台化、模块化是重卡发展的未来Platform and Modularization is the Future of Heavy Duty Truck[N];机电商报;2008年
10 宋宪明、敖绍平;某预备役高炮团快速动员实行模块化集结[N];中国国防报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 廖一寰;空间自由漂浮机械臂系统的运动规划方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 王平;空间自主在轨服务航天器近距离操作运动规划研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 吴燕华;光镊在生物细胞自动化操作中的力学标定和运动规划[D];中国科学技术大学;2011年
4 史先鹏;模块化移动机械臂运动规划与控制[D];华东理工大学;2010年
5 张波涛;移动机械臂运动规划算法及其应用研究[D];华东理工大学;2012年
6 顾良丰;基于模块化的企业全面创新学习机制研究[D];浙江大学;2005年
7 王文利;大射电望远望悬索式馈源支撑系统的运动规划、动态检测与控制[D];西安电子科技大学;2001年
8 方海涛;基于RTAI的多关节式月球车运动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 滕儒民;高空作业车臂架系统快速设计及其运动规划研究[D];大连理工大学;2012年
10 崔茂源;基于虚拟现实技术与监控理论的机器人示教系统研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐见兵;模块化可重组机器人运动规划方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 赵剑;模块化自重构机器人HIT-MSRII的关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 徐磊;模块化个人机器人结构设计及运动规划的研究[D];上海交通大学;2009年
4 杨明;肘关节康复训练装置的研究[D];华中科技大学;2008年
5 施会宾;产品信息管理与配置设计方法的研究[D];大连理工大学;2006年
6 曾小飞;基于单端SOA的全光波长转换器的模块化研究[D];华中科技大学;2005年
7 吴澄;基于嵌入式系统的税控收款机设计与实现[D];电子科技大学;2007年
8 沈春芳;大规模定制:中国手机制造业模式选择[D];上海社会科学院;2007年
9 沈金祥;模块化可重组机器人运动控制系统设计[D];国防科学技术大学;2003年
10 张雁平;HW公司产品开发的IPD模式研究[D];电子科技大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026