本科生毕业设计(论文)文献综述

设计 (论文)题目

作者所在系别

作者所在专业

作者所在班级 作 者 姓 名

作 者 学 号 指导教师姓名

指导教师职称

完 成 时 间

步行机器人运动学分析 机械工程系 机械设计制造及其自动化 B08111 郭建龙 20084011132 韩书葵 副教授 2012 年 2 月

北华航天工业学院教务处制

说 明

1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。

3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。

4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。

5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交

毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述

Quadruped walking robot

Abstract:The composition of the various parts of the walking robot is givena four-legged walking robot for complex terrain structure, analysis of the gaitof the robot, given way to judge the stability of the robot in this form ofgait. DH transform the kinematics of the robot forms of expression. The use of software for the simulation of the walking robot kinematics, robot jointexercise in the form in this form of gait, and laid the foundation for futurerobot control.

Keywords: robot kinematic analysis gait stability

一.引言随着机器人技术的发展和社会需求的日益扩长，使步行机器人得到广泛的关注， 步行爬坡机器人在采矿、林业砍伐、农业水果采摘、果树喷药、海底排雷、地质勘探、 考古、火山探险、滑沙、滑雪、滑草速降运动、星球勘测、水下打捞、军事情报侦察、 教育及娱乐等多个行业显示出巨大的应用优势，逐渐成为国内外机器人研究领域的一 个热点。

步行机器人与其他轮式、履带式爬坡机器人相比，其运动特性具有以下特点。 1.1 步行机器人具有很好的地面自适应性 步行爬坡机器人可以在凹凸不平的坡度上利用其离散的立足点来选择最优的地面 支撑点，并可以跨越一定大小的障碍物继续前进。轮式或履带式的爬坡机器人由于与 地面的接触面积大，当面临斜坡地形上各种恶劣的地面条件时，其通过性受到很大限 制。 1.2 步行机器人的足运动系统稳定 步行爬坡机器人的足运动系统可以保证机身不随地面晃动，即它的运动系统可以 允许机身运动轨迹与足运动轨迹解耦。尽管斜坡表面凹凸不平，机身运动仍然可以做 到相当平稳[1]。 1.3 步行机器人工作效率高 步行爬坡机器人在松软的斜坡上运动时，其工作效率不会损失很多。这是因为脚 在松软的地面走时，由于地面的变形是离散的，而且脚还可以利用下沉产生推力，即 脚的运动能量变成地面弹性体的位能储存。当足前进时，这个位能又释放出来，因而 可以减少步行爬坡机器人动能的损失，使步行爬坡机器人在保持较高的行支，使它耗 费很少的能量。 以上这些特点，使得步行机器人被广泛的关注。

二.国内步行机器人研究成果1991年,上海交通大学马培荪等研制出JTUWM系列四足步行机器人。JTUWM-III 是模仿马等四足哺乳动物的腿外形制成,每条腿有3个自由度,由直流伺服电机分别驱 动。 在进行步态研究的基础上,通过对3个自由度的协调控制,可完成单腿在空间的移动。 该机器人采用计算机模拟电路两级分布式控制系统, JTUWM-III以对角步态行走,脚底 装有PVDF测力传感器,利用人工神经网络和模糊算法相结合,采用力和位置混合控制, 实现了四足步行机器人JTUWM-III的慢速动态行走,极限步速为1.7 km/h。 为了提高步行 速度,将弹性步行机构应用于该四足步行机器人,产生缓冲和储能效果。 2000 年,上海交通大学马培荪等对第一代形状记忆合金 SMA 驱动的微型六足机器 人进行改进,开发出具有全方位运动能力的微型双三足步行机器人 MDTWR,如图 1 所 示。其第一代的每条腿只有 2 个自由度,无法实现机器人的转向,只能进行直线式静态 步行,平均行走速度为 1mm/s。将机体的主体部分进行改进设计,由上下两层相互平行 的三叉支架组成,将六足改进为双三足,引入身体转动关节,采用新型的组合偏动 SMA 驱 动器,使新一代的微型双三足步行机器人 MDTWR 具有全方位运动能力。

2002 年,上海交通大学的颜国正、徐小云等进行微型六足仿生机器人的研究,如图 2 所示。该步行机器人外形尺寸为：长 30 mm,宽 40 mm,高 20 mm,质量仅为 6.3 kg,步 行速度为 3 mm/s。他们在分析六足昆虫运动机

理的基础上,利用连杆曲线图谱确定行 走机构的尺寸,采用微型直流电机、蜗轮蜗杆减速机构和皮带传动机构,在步态和稳定 性分析的基础上,进行控制系统软、硬件设计,步行实验结果表明,该机器人具有较好 的机动性。

图1

MDTWR 双三足步行机器人

图2

微型六足仿生机器人

2003 年哈 …… 此处隐藏：4436字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……