新型自重構并聯足式步行機器人系統(tǒng)開發(fā)與研究.pdf

1、針對在特殊場合樣本拾取這一任務，本文將并聯行走機器人與重構機構相結合，提出一種自重構并聯步行機器人。本文從結構設計與分析、重構模式、穩(wěn)定性分析、步態(tài)規(guī)劃、運動仿真、控制系統(tǒng)的設計與仿真等方面開展研究；為并聯機構與重構結構的應用開辟新途徑，有很好的應用前景。主要研究內容如下：
　　首先，提出以6-SRU并聯機構作為重構機器人的主體；基于螺旋理論，研究其重構前后的自由度并對其進行整體性能分析，確定了機器人結構的合理性；給出三種自重構模

2、式并在S副處設計自重構結構；建立了操作臂的連桿坐標系，得出操作臂末端點的工作空間，說明自重構分支與整體無干涉。
　　其次，基于ZMP法，對機器人進行動態(tài)穩(wěn)定性的分析與行走步態(tài)的研究，對水平直行、轉彎和爬坡三種步態(tài)進行規(guī)劃，為機器人的行走以及實際應用奠定了理論基礎。
　　再次，對主要功能模塊（自鎖模塊、重構模塊和重構結構）進行機械結構設計；通過ADAMS建立步行機器人的虛擬模型，對機器人在運動時的運動學及動力學問題進行研究，對

3、比理論結果，驗證了理論分析結果的正確性和機器人軌跡規(guī)劃的正確性。
　　然后，針對機器人的運動需求，以分布式半閉環(huán)伺服運動控制為該機器人控制方案，給出機器人的運動控制流程；構建了硬件控制系統(tǒng)，利用MATLAB/Simulink搭建控制系統(tǒng)仿真模型；提出三種控制策略，通過控制系統(tǒng)的仿真結果探討控制策略的優(yōu)劣，確定該機器人的控制策略；對其進行硬件之間的虛擬連線搭接，為實際控制系統(tǒng)的構建打下基礎。
　　最后，對該機器人在結構改進、自