两栖仿生机器蟹论文_罗红魏

导读:本文包含了两栖仿生机器蟹论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:机器人,机器,动力学,运动学,路径,闭环,样机。

两栖仿生机器蟹论文文献综述

罗红魏[1](2007)在《两栖仿生机器蟹关键技术研究》一文中研究指出仿生机器人因为具有较好的可靠性、适应性以及强大的功能,正日益成为科研工作者研究的热点。本文源自国家自然科学基金项目“两栖仿生机器蟹基础技术研究”,目的在于研制一台以螃蟹为生物原型的多足仿生机器人——两栖仿生机器蟹原理样机。在哈尔滨工程大学原有机器蟹样机研究经验的基础上,针对课题的研究目的,本论文完成了两栖仿生机器蟹结构仿生、密封方案设计、运动学分析及动力学仿真等关键技术的研究。首先,根据两栖仿生机器蟹生物原型,综合分析选择了步行足关节的驱动及传动方式,总结了以前设计中足根部平行结构的缺陷,设计了夹角式足根部原理样机的机械本体结构,并利用Pro/E设计软件对其进行了结构仿真优化。在本体机械结构的基础上研制了样机的密封模具,设计加工了紧凑型两栖仿生机器蟹密封外衣。其次,根据两栖仿生机器蟹步行足的D-H坐标系,分别对其摆动腿和着地腿进行了运动学分析。建立了动力学方程,利用ADAMS动力学仿真软件建立了机器蟹本体结构的仿真模型,并对机器蟹单足在本体固定条件下进行了动力学仿真。得到了步行足各关节的约束反力矩以及位移、速度、加速度曲线,为机器蟹关节结构和驱动器的进一步改进提供了依据。最后,对两栖仿生机器蟹原理样机进行了步行实验、技术指标相关实验以及两栖环境信息的采集实验,验证了原理样机本体结构及密封方案的可行性、关节驱动以及各关节协调技术的可靠性,为两栖仿生机器蟹原理样机未来的应用打下了基础。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2007-02-01)

陈东良[2](2006)在《仿生机器蟹两栖步行机理与控制方法研究》一文中研究指出本文来源于国家自然科学基金项目“两栖仿生机器蟹基础技术研究”,主要研究内容是机器蟹样机总体方案和控制系统设计以及两栖步行机理和基于复杂障碍环境行走的控制方法。在开篇论文对国内外相关研究的现状以及近年来多足步行机结构设计、控制方案以及步态机理研究方面的文献进行了综述。 围绕研制一台以河蟹为生物原形的多足仿生机器人这一目标,对机器人机构本体设计、几何模型的建立、变结构力觉传感器的设计、两栖运动学模型和动力模型进行了分析,以及运动控制系统的搭建,基于力觉反馈的障碍物反射控制的进行了研究。对机器蟹组成进行了总体的介绍。 首先,在建立机器蟹生物模型的基础上,综合分析了常见的多足步行机器人关节形式和驱动方式。总结以往设计中的缺陷,对蟹足的结构进行了改进,并综合考虑多足机器人灵活性要求,设计了机器蟹本体结构方案、对蟹足进行合理的仿生布置,在此基础上进行了机构分析。这对密封方案的要求,两栖仿生机器蟹采用了整体式柔性腔体密封,根据两栖仿生机器蟹的本体结构,采用快速成型技术进行了模具设计。通过查阅大量的资料和实验研究,研究出分体式的密封外衣的粘结技术。通过密封后的水下实验观察,验证了整体式柔性腔体密封方案的可行性和可靠性。密封效果好,应用性强。 此外,根据机器蟹控制性能的总体要求,制定了分阶叁层控制系统的方案。主要完成了下层系统中驱动电路、直流电机双闭环控制、力传感器、超声波传感器、电子陀螺的信号采集处理、总线通讯等软硬件模块的设计。并提出以反射模型作为机器蟹实时反馈外界环境信息,对机器蟹步态进行控制。 而后,根据机器蟹步行的特点,将机器蟹的步行分成陆地步行和水中步行两种运动状态,对机器蟹的两栖运动机理进行研究。对于机器蟹的陆地步行情况,首先将单腿步行足的几何模型,运用D-H坐标法得到其运动学的正反解。对着地腿与地面形成的并联机构进行了运动学分析,运用并联机构影响系数的分析方法,得到身体平台的速度与各关节转角速度之间的关系式。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2006-07-01)

王沫楠,孙立宁,孟庆鑫[3](2006)在《两栖仿生机器蟹动力学建模及能量最优分配》一文中研究指出为了获得两栖仿生机器蟹动力学模型和能量最优分配模型,针对机器蟹的结构特点,利用并联理论对机器蟹进行了陆地和水下两种环境的动力学建模,并在动力学求解基础上通过对目标函数的优化解决了机器蟹在超确定输入情况下能量和力矩的最优分配问题.得到了仿生机器蟹动力学模型、驱动力矩最小分配模型、驱动能量最小分配模型3个结果.最后,通过仿真实验验证了结论的正确性.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2006年02期)

王臣业[4](2006)在《两栖仿生机器蟹密封技术的研究》一文中研究指出随着仿生学、微机电系统技术(MEMS)、高密度信息处理技术、集成控制技术的飞速发展,微小型仿生机器人以其隐蔽性强、功耗小、成本低廉、便于部署的优点正日益成为军用机器人研究热点。具有两栖活动能力的军用机器人更是该领域研究的前沿课题。 本课题来源于国家自然科学基金项目“两栖仿生机器蟹基础技术研究”,希望建立一个对复杂地形高度适应、性能可靠、体积小巧、并具有两栖环境下活动能力的小型移动机器人平台。它的研制对于未来两栖战场提高作战效能、减少人员伤亡和提高海洋资源开发能力具有十分重要的意义。 首先,论文对国内外微小型水下机器人研究方面的文献进行了综述。 其次,对密封领域国内外的研究现状进行了综述。 通过对文献进行总结与分析可见,密封广泛应用在航天、航空、航海、石油开采与炼油、采矿、冶金、发电、化工,机械等设备上。很多事故的发生就是由于密封失效引起的,这样的例子数不胜数。每年由于密封问题而造成的各种损失不可估量。 本文所讨论的密封问题是指:利用一种物理规律,通过某种技术和装置,实现微小型水下机器人需要的局部环境,水密性研究也是微小型水下机器人的一项非常关键的技术。本文以两栖仿生机器蟹为对象,对水下密封技术进行了研究。 密封的形式多种多样,本文对两栖仿生机器蟹采用了整体式柔性腔体密封。作为密封方案的总体设计,本文选用天然乳胶作为密封外衣的主要原料,通过多次配合实验进行了密封外衣的配方设计。根据两栖仿生机器蟹的本体结构,采用快速成型技术进行了模具设计。通过查阅大量的资料和实验研究,研究出分体式的密封外衣的粘结技术。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2006-02-01)

吴明阳,孟庆鑫,王沫楠[5](2005)在《电机驱动型两栖仿生机器蟹步行腿研究》一文中研究指出针对仿生机器蟹的结构特性及其微型伺服电机的功能特性设计需要,在对仿生机械运动学特性分析的基础上,给出了一种采用微型直流伺服电机驱动的仿生机器蟹步行腿设计,得出了优化结构参数,并应用实际系统设计;同时给出了基于叁闭环控制框架的关节电机驱动控制方法,提出了多关节驱动系统控制结构。通过计算分析验证了结构的合理性和控制的可行性。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2005年04期)

王沫楠,孟庆鑫,袁鹏[6](2004)在《基于虚拟样机技术两栖仿生机器蟹的仿真研究》一文中研究指出采用“虚拟样机”技术,建立一个集叁维实体设计、动力学建模、控制、可视化仿真于一体的两栖仿生机器蟹机算机仿真环境,对两栖仿生机器蟹的静力学、运动学以及动力学进行了仿真研究,获得了较理想的仿真结果,为进一步进行机器蟹研究工作提供了新的条件。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2004年08期)

王沫楠,王立权,孟庆鑫,袁鹏,于艳爽[7](2003)在《基于ADAMS软件两栖仿生机器蟹的动力学建模与仿真》一文中研究指出针对两栖仿生机器蟹的结构特点,进行了机构动力学分析.利用ADAMS建立了系统的仿真模型,并在仿真模型的基础上,对系统动态性能进行了观察,结果表明:系统动态性能与步长和步迹曲线的选取有关,步长越小,步迹曲线按一定约束条件规划时,系统具有较好的动态特性.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2003年04期)

袁鹏,孟庆鑫,王立权,瞿晓荣,王沫楠[8](2003)在《两栖仿生机器蟹单足运动控制系统》一文中研究指出建立了两栖仿生机器蟹的单足运动控制系统。系统采用了基于TMS320LF2407芯片的硬件结构, 在VC6.0中编制了上位控制程序,用多项式的方法实现 了足尖路径的实时规划,采用了Bang-Bang控制和PID调 节相结合的双模控制算法实现位置伺服控制。(本文来源于《制造业自动化》期刊2003年07期)

袁鹏,孟庆鑫,王沫楠,瞿晓荣,于艳爽[9](2003)在《两栖仿生机器蟹的单足路径规划和生成》一文中研究指出以两栖仿生机器蟹为对象,对步行足单足的路径规划和生成问题进行了探讨.通过对步行足足尖点路径所需满足的条件的分析,分别对处于摆动相和支撑相的步行足采用六次和五次多项式逼近的方法得出了单足路径的一般性表达式,在支撑相路径规划时,采用了相对运动法.采用这种多项式逼近的方法,结合一个算例对两栖仿生机器蟹的单足路径进行了规划和生成关节控制量的运动学反解,通过计算机仿真得到的结果验证了此种路径规划方法能够得出良好的足尖路径曲线,以及良好的起落特性,可以应用于两栖仿生机器蟹的单足控制当中.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2003年03期)

王沫楠,王立权,孟庆鑫,袁鹏,瞿晓荣[10](2003)在《两栖仿生机器蟹行走过程运动学研究》一文中研究指出螃蟹具有8足步行机特征,在行走过程中,每条腿都是抬起和着地两种状态交替变化,抬起的腿从躯体上看是开链机构,相当串联手臂.而同时着地的腿与躯体构成并联多闭链多自由度机构.这种行走过程,从机构学角度看就是不同分支并联机构及串联开链机构之间的不断变化的复合型机构.针对这种机构我们采用串并联综合分析的方法,提出运动学算法及计算机仿真验证方法.通过计算机仿真验证了该方法分析结果的正确性,得出了一种用于仿生机器蟹行走过程运动学研究的行之有效的分析方法.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2003年02期)

两栖仿生机器蟹论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文来源于国家自然科学基金项目“两栖仿生机器蟹基础技术研究”,主要研究内容是机器蟹样机总体方案和控制系统设计以及两栖步行机理和基于复杂障碍环境行走的控制方法。在开篇论文对国内外相关研究的现状以及近年来多足步行机结构设计、控制方案以及步态机理研究方面的文献进行了综述。 围绕研制一台以河蟹为生物原形的多足仿生机器人这一目标,对机器人机构本体设计、几何模型的建立、变结构力觉传感器的设计、两栖运动学模型和动力模型进行了分析,以及运动控制系统的搭建,基于力觉反馈的障碍物反射控制的进行了研究。对机器蟹组成进行了总体的介绍。 首先,在建立机器蟹生物模型的基础上,综合分析了常见的多足步行机器人关节形式和驱动方式。总结以往设计中的缺陷,对蟹足的结构进行了改进,并综合考虑多足机器人灵活性要求,设计了机器蟹本体结构方案、对蟹足进行合理的仿生布置,在此基础上进行了机构分析。这对密封方案的要求,两栖仿生机器蟹采用了整体式柔性腔体密封,根据两栖仿生机器蟹的本体结构,采用快速成型技术进行了模具设计。通过查阅大量的资料和实验研究,研究出分体式的密封外衣的粘结技术。通过密封后的水下实验观察,验证了整体式柔性腔体密封方案的可行性和可靠性。密封效果好,应用性强。 此外,根据机器蟹控制性能的总体要求,制定了分阶叁层控制系统的方案。主要完成了下层系统中驱动电路、直流电机双闭环控制、力传感器、超声波传感器、电子陀螺的信号采集处理、总线通讯等软硬件模块的设计。并提出以反射模型作为机器蟹实时反馈外界环境信息,对机器蟹步态进行控制。 而后,根据机器蟹步行的特点,将机器蟹的步行分成陆地步行和水中步行两种运动状态,对机器蟹的两栖运动机理进行研究。对于机器蟹的陆地步行情况,首先将单腿步行足的几何模型,运用D-H坐标法得到其运动学的正反解。对着地腿与地面形成的并联机构进行了运动学分析,运用并联机构影响系数的分析方法,得到身体平台的速度与各关节转角速度之间的关系式。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

两栖仿生机器蟹论文参考文献

[1].罗红魏.两栖仿生机器蟹关键技术研究[D].哈尔滨工程大学.2007

[2].陈东良.仿生机器蟹两栖步行机理与控制方法研究[D].哈尔滨工程大学.2006

[3].王沫楠,孙立宁,孟庆鑫.两栖仿生机器蟹动力学建模及能量最优分配[J].哈尔滨工业大学学报.2006

[4].王臣业.两栖仿生机器蟹密封技术的研究[D].哈尔滨工程大学.2006

[5].吴明阳,孟庆鑫,王沫楠.电机驱动型两栖仿生机器蟹步行腿研究[J].电机与控制学报.2005

[6].王沫楠,孟庆鑫,袁鹏.基于虚拟样机技术两栖仿生机器蟹的仿真研究[J].计算机工程与应用.2004

[7].王沫楠,王立权,孟庆鑫,袁鹏,于艳爽.基于ADAMS软件两栖仿生机器蟹的动力学建模与仿真[J].哈尔滨工程大学学报.2003

[8].袁鹏,孟庆鑫,王立权,瞿晓荣,王沫楠.两栖仿生机器蟹单足运动控制系统[J].制造业自动化.2003

[9].袁鹏,孟庆鑫,王沫楠,瞿晓荣,于艳爽.两栖仿生机器蟹的单足路径规划和生成[J].哈尔滨工程大学学报.2003

[10].王沫楠,王立权,孟庆鑫,袁鹏,瞿晓荣.两栖仿生机器蟹行走过程运动学研究[J].哈尔滨工程大学学报.2003

论文知识图

两栖仿生机器蟹木质模具侧视图两栖仿生机器蟹的密封外衣两栖仿生机器蟹的AMR式控制系...两栖仿生机器蟹的驱动装置示意...两栖仿生机器蟹的本体结构两栖仿生机器蟹机构模型

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