介绍爬行机器人在工业生产、军事领域和灾害救援等方面的重要应用
明确本文旨在设计爬行机器人四连杆机构参数,并进行运动学分析,同时阐述设计合理四连杆机构对提高爬行机器人的运动性能和工作效率的重要意义。
简单介绍各国对爬行机器人的研究现状,并一一举例简单说明(包括列表、和图片说明)
阐述机器人行走机构的分类:开环连杆行走机构;闭环连杆行走机构;特殊行走机构等
简要说明本文的章节安排和内容安排
初步确定各个部件的基本尺寸参数)整个机器人重量设定为1.5kg。平行四连杆机构只能在原点上下运动,无法实现横向爬行,这种结构不可行采用非常规平行四连杆机构可以实现小角度位移的爬行,四连杆机构在两个位置的运动轨迹,腿垂直的时候刚好站立在地面。
基于解析法中的代数法建立单腿机构的正运动学模型,即已知驱动角度,求解足端位置,为足段工作范围的分析奠定基础。画出机构简图,建立单腿机构的坐标系,以A为原点,水平方向为x轴,竖直向下为y轴正方向,各杆长用L1、L2、L3、L4表示,L5为两驱动器A与E虚拟杆件之间的距离。以顺时针转动为正,由几何关系的单变量的超越方程进而求出该机构的正运动学模型。
逆运动学的求解是正运动学的反向推导过程,即已知足端点的坐标反解出驱动角度,为足端轨迹的规划提供理论依据。根据2.2节内容反向推导,对已有的机器人单腿结构进行简化,建立简化的机构在矢状面内的正逆运动学模型,并对逆解模型实数解的存在性进行验证,确定驱动角度输入空间与足端轨迹空间的函数映射关系,反应了该机构的运动特质。
确定单腿四连杆机构的关键部件及其对运动的影响。建立单腿四连杆机构的运动学模型并分析。画出机构矢量方位图,列出相应公式。
本章在前文提出的腿部构型基础上 对其进行数学模型的建立与性能的分析。采用几何法求解机构的正逆运动学模型,得到机构角度输入空间与足端位置输出空间的函数映射关系,在此基础上,利用考虑约束条件的第二类拉格朗日法对含有闭链结构的腿部构型建立动力学模型,确定驱动与运动之间函数关系。在建立模型的基础上,对机构的性能进行分析,通过静态动力学的分析可知该机构在相同负载的情况下维持平衡状态所需的驱动力小于常见的串具
利用solidworks软件建立爬行机器人样机模型等等
虚拟实验研究
影响因素的确定、优化目标(足端的加速度核速度)
对试验进行回归分析
试验因素对单腿四连杆机构运动参数的影响分析
对单腿四连杆机构的相关参数进行参数优化鱼验证
建立单腿四连杆机构的力学模型,采用复数矢量法建立单腿四连杆机构的力学模型
对单腿四连杆机构进行力学仿真分析和并对单腿四连杆机构连接处的零件进行强度校核
展示爬行机器人四连杆机构在工业和军事领域的广阔应用前景
指出当前四连杆机构在应用过程中存在的问题和不足
展望爬行机器人四连杆机构在未来发展方向和应用领域