导读:本文包含了跳跃机构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:仿生机器人,仿蝗虫,变胞机构,飞行跳跃机器人
跳跃机构论文文献综述
郑书勤[1]（2018）在《基于变胞机构的仿蝗虫飞行跳跃机器人的机构设计与分析》一文中研究指出随着移动机器人应用领域的不断拓展,运用于军事侦察、野外探测和救援搜寻的移动机器人的需求也越来越大,这些复杂非结构环境要求机器人具有体积小、越障性强和地面环境适应能力强等特点。蝗虫是具有飞行和跳跃两种运动模式的昆虫,不仅运动灵活性好、体积小、能耗少,而且能适应非结构化地形和环境。然而目前关于仿蝗虫机器人的研究主要是针对跳跃或者扑翼的单一运动模式,单一运动模式都存在运动性能较差、环境适应能力不强和落地冲击大等问题。为此本文以蝗虫飞行跳跃双运动模式为对象,设计一种基于变胞机构的仿蝗虫飞行跳跃两种运动模式机器人机构,主要取得了以下几方面研究结果:(1)为研究蝗虫的飞行跳跃双运动模式运动特性,搭建了仿生运动实验测试平台,开展了蝗虫形态特征、运动过程和后腿结构的观测和分析,揭示了腿部与翅膀耦合的运动规律和机理。通过相机抓拍蝗虫的整个跳跃过程且建立了蝗虫的起跳模型,观测和分析了扑翼和腿部毛刺对跳跃性能的影响,揭示了腿部毛刺和扑翼飞行对蝗虫跳跃性能的影响规律。(2)基于蝗虫腿部与翅膀耦合的运动机理,结合蝗虫腿部结构和齿轮-杆机构丰富的力和运动变化特性,分别设计了跳跃机构和扑翼机构,并对其开展了运动分析。根据蝗虫飞行跳跃运动规律以及起跳和落地时腿部受力情况,结合变胞机构能使机构瞬时发生合并、分离的原理,将上述扑翼机构与跳跃机构相耦合,设计了飞行跳跃机器人机构,使用约束方程建立了变胞矩阵,通过变胞矩阵具体分析变胞机构的变胞过程,为后续的运动学和动力学仿真奠定了基础。(3)根据所设计的机器人机构模型,基于SolidWorks和ADAMS建立了飞行跳跃机器人虚拟样机仿真模型,对其开展跳跃姿态分析、运动学和动力学仿真。得到了机器人的跳跃运动轨迹、运动关节角的变化、储能所需拉力和脚掌与地面的接触力变化等曲线图,验证了机构运动的可行性、电机选型的合理性以及设计的机构具有落地缓冲。(4)制作了原理样机,并开展相关试验验证。使用3D打印技术制作出机构零部件,并组建成实物原理样机,并且分析了设计方案的改进过程。设计了试验方案,试验验证了原理样机的运动可行性、腿部毛刺影响跳跃机器人的跳跃性能和运动稳定性、扑翼运动大幅度提升跳跃机器人的跳跃性能。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-28）
李铭阳,连若绮,胡頔,唐彪[2]（2017）在《跳跃滚动复合轮式移动机构》一文中研究指出研究背景现代科技的发展使机器人逐渐被应用到社会各个领域,有些环境和场合对于机器人的移动和操作能力有很高的要求。特别是近年来各种自然灾难和恐怖活动后的废墟,环境复杂多样,地面软硬相间、凸凹不平、沟壑众多,这就要求机器人的移动机构具有高环境适应性、强移动性,特别是应该具有很强的越障能力。为解决此问题,我们设计了一种既可以跳跃越障,又可以自由移动的运动机构——跳跃滚动复合轮式移动机构。(本文来源于《中国科技教育》期刊2017年06期）
刘亦洋,姚亚峰,宋海涛,葛文杰[3]（2015）在《浅析基于可变传动比齿轮-五杆机构的跳跃机构的特性》一文中研究指出对3种不同传动比情况下机构的效率进行了分析,利用Adams进行仿真,结合Matlab计算,对机构的最小起跳力、各杆的受力、地面支反力、机构的承载能力、弹簧刚度和齿轮受力等进行了研究分析,为如何提高跳跃机构的跳跃性能提供了理论依据。(本文来源于《机械设计》期刊2015年08期）
赵剑,陈国玺,高仁璟,刘书田[4]（2014）在《基于磁-机耦合效应的大行程多稳态机构非线性跳跃分析》一文中研究指出跳跃非线性是制约多稳态特性(包括稳态个数、位置、阈值和行程)设计的难点。针对多稳态机构存在的关键稳态特征不可控问题,提出一种基于磁-机耦合效应的新型大行程多稳态机构及其设计方法,即引入空间变化磁场来调整系统局部能量极值点的分布状态,实现多稳态特性的精确设计。基于磁荷理论和伪刚体模型法,考虑结构几何大变形对空间磁场分布的影响,建立考虑位移补偿的多稳态非线性跳跃特性分析模型,分析磁结构参数、磁体数量与布置方式对多稳态特性的影响。基于能量变分原理提出多稳态特性设计的能量判据,揭示稳态与伪稳态之间的关系,得到稳态特征存在的条件。研制一种新型大行程7稳态机构样件,理论与试验结果基本一致,验证所提出的多稳态机构设计方法的可行性和有效性。(本文来源于《机械工程学报》期刊2014年20期）
焦磊涛[5]（2013）在《基于气动肌肉驱动的仿蛙腿跳跃机构控制系统研究》一文中研究指出仿生跳跃机器人凭借其优越的越障能力以及环境适应能力已成为目前国内外研究的热点。本文对已有的仿青蛙跳跃机器人进行分析，提出有效可行的机构改进和优化的方案，并利用ADAMS进行性能仿真验证。同时采用实验的方法建立了跳跃机构驱动元件——气动人工肌肉的数学模型，并研究气动人工肌肉的位置控制策略以实现机器人的位姿调整。在此基础上设计搭建了跳跃机构的控制系统，进行跳跃机构跳跃性能实验，实现跳跃机构不同类型的跳跃。首先，推导气动人工肌肉的理想数学模型，在此基础上考虑影响肌肉特性的各个原因，推导出改进的肌肉驱动数学模型，并将理想模型、改进模型和实验曲线进行对比。考虑到设计控制器对肌肉模型的要求，提出一种建立简单肌肉经验模型的方法，利用此种方法通过实验建立机器人所用的两种肌肉的经验模型，并在实验中验证此模型的正确性。其次，考虑到跳跃机构在跳跃过程中跳跃角度对跳跃性能的影响，基于人工肌肉的数学模型，利用模糊控制方法和双层PID控制方法设计了人工肌肉的位置控制器以用于实现机器人的姿态调整，在MATLAB Simulink中进行系统仿真，并在实验中验证所提控制方法的可行性。此外，针对前一代仿生跳跃机器人在机构设计中存在的不足，对其进行机构改进和优化，设计加入关节力闭环和角度数据采集单元，以实现跳跃机构在跳跃过程中关节角度信息的实时检测和力、位置的闭环控制。并对改进后的跳跃机构进行ADAMS仿真，验证了改进后跳跃机构的跳跃性能。最后，搭建仿蛙腿跳跃机构的控制系统实验平台，在此基础上进行跳跃机构位姿调整实验和跳跃实验，以验证本文所提出的气动肌肉位置控制策略和控制系统设计的有效性。同时在机器人跳跃实验中通过多次测试机器人的跳远、跳高和翻越障碍物的能力，总结出影响机器人跳跃性能的主要因素，为仿生跳跃机构以后的进一步优化和改进奠定基础(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01）
尹军茂,陈殿生,沈奇[6]（2013）在《仿蝗虫跳跃机构设计与分析》一文中研究指出以蝗虫跳跃特性为依据,设计出一种仿蝗虫弹跳机构并对其弹跳机理进行研究.首先从生物学和机构运动学相结合的角度,对蝗虫的跳跃过程进行观察和分析,研究蝗虫后腿的跳跃机理,发现跳跃后腿膝关节在起跳过程中的重要作用.利用虚拟样机建立蝗虫模型,对蝗虫的跳跃过程进行仿真.根据蝗虫跳跃机理和后腿结构特点,基于提高能量利用率和弹跳效率原则,设计出一种单自由度的仿蝗虫跳跃机构模型,对该机构在起跳阶段进行运动性能分析,通过与蝗虫跳跃仿真结果进行比较,证明该跳跃机构具有与蝗虫弹跳后腿近似的力学特性.最后通过机构的样机实验验证了分析结果,为进一步研究仿生高效的柔性跳跃机构奠定基础.(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2013年10期）
甄永乾[7]（2013）在《蝗虫起跳运动分析及其仿生跳跃机构研究》一文中研究指出本论文研究工作依托国家自然科学基金项目“基于蝗虫杠杆-弹射跳跃机理的仿生微跳跃机构研究”(项目编号：50975251),开展了蝗虫跳跃机理及其仿生跳跃机构研究。首先,通过高速摄像实验对蝗虫的起跳阶段进行图像采集与分析,获取蝗虫在起跳阶段跳跃足运动参数；其次,建立蝗虫起跳阶段平面刚体模型,基于蝗虫跳跃实验的跳跃足运动参数进行运动分析,得到了蝗虫在起跳阶段的运动特征,并阐述了该运动特征所具有的优势；再次,参考生物学实验和蝗虫运动特征,提出了仿生跳跃足的设计方法,在此基础上设计加工制作了仿蝗虫跳跃机构,并对其进行动力学分析和起跳阶段实验测试,验证了其起跳阶段与蝗虫的运动仿生相似性；随后,对该跳跃机构的跳跃性能进行测试,分析影响其跳跃的因素,并进行优化改进,改进后的仿生跳跃机构提高了能量利用率和跳跃高度。第一章,主要阐述论文研究的背景与意义,介绍生物跳跃运动以及国内外跳跃机器人的研究现状,提出论文的主要研究内容和论文框架。第二章,开展了蝗虫跳跃机理的研究。以中华稻蝗为研究对象,采用高速摄像技术对蝗虫起跳阶段进行图像采集,并对采集到的图像进行处理,得到该阶段蝗虫跳跃足关节转角的变化曲线,在此基础上将蝗虫简化为平面连杆模型进行运动学分析得到蝗虫质心与跳跃足关节转角之间的数学关系,将提取出的跳跃足关节转角导入数学关系式得到蝗虫在跳跃加速阶段的质心运动学曲线,为仿生跳跃机构的设计提供了依据。第叁章,针对蝗虫跳跃足的特点以及蝗虫在起跳阶段的运动学特性,提出仿生跳跃机构跳跃足的设计方案,并对其结构进行优化,在此基础上设计出仿蝗虫跳跃机构。第四章,针对仿生跳跃机构,对其进行动力学建模,并用MATLAB对动力学方程进行求解,得到仿生跳跃机构在跳跃加速阶段的运动特性曲线。并对该仿生跳跃机构起跳阶段进行实验测试,动力学分析和跳跃样机的实验测试表明该机构具有与蝗虫跳跃运动相似的运动曲线。第五章,对跳跃机构的跳跃运动全周期过程进行图像采集,分析其跳跃性能和存在的缺陷,为了使跳跃机构获得更好的质量分布和机构的轻型化,对跳跃机构进行改进,实验测试表明,改进后跳跃机构具有更好的能量利用率和更高的跳跃高度。第六章,总结了论文的主要研究工作,并展望了未来的研究工作。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-01-01）
柴辉,葛文杰,魏敦文,高建[8]（2012）在《一种间歇式弹跳机器人的机构设计与跳跃性能分析》一文中研究指出为研究复杂地形下弹跳机器人跳跃轨迹的可控性问题,设计一种基于齿轮—六杆变胞机构的间歇式弹跳机器人。通过改变齿轮—六杆变胞机构的拓扑结构,机器人具有储能、能量锁定与释放、改变储能大小以及调整姿态角的功能,起跳过程中弹跳力具有仿生特性。根据机器人的结构特征设计翻转机构,使其倒地后自行翻转复位。在理论建模基础上,对机器人的跳跃运动进行仿真以研究储能改变和姿态角调整对跳跃轨迹的影响。研制间歇式弹跳机器人原理样机并进行跳跃运动试验,仿真和试验结果较吻合。结果表明,该间歇式弹跳机器人的机构设计具有可行性,跳远度和跳高度具有可控性:跳远度的控制可通过改变储能大小实现;储能相同时,跳高度的控制可通过调整姿态角实现。为需要轨迹规划的间歇式弹跳机器人的设计提供了一种方案。(本文来源于《机械工程学报》期刊2012年13期）
张颖[9]（2012）在《仿袋鼠跳跃机器人机构的动力学综合》一文中研究指出仿生动态机械系统能够满足未来世界非结构化、未知复杂环境的要求,被视为未来机器人领域的发展趋势。仿生单腿机器人是仿生动态机械系统的最简实验研究平台,同时跑跳运动也是自然界有脊椎哺乳动物的主要运动方式之一。本文对单腿跳跃机器人的发展现状做了总结,针对其中的部分关键技术问题进行了研究。以SLIP模型为基础,针对SLIP模型跳跃机器人的设计局限性,提出一种新型非SLIP机构模型——仿袋鼠单腿跳跃机器人,该机器人具有仿袋鼠骨骼结构特征,应用拉格朗日法、动能定理及动量定理等方法对机构模型进行数学建模,基于动力学非线性规范形运用机构综合的方法,使机器人动力学具有严反馈规范性特征。针对仿袋鼠单腿跳跃机器人的支撑相为二阶非完整约束系统的特点,从非线性控制理论出发,以机器人模型为基础,给出了新型跳跃机器人的滑膜鲁棒反步控制方法,使机器人系统能够实现不稳定平衡位置的镇定控制。仿生单腿跳跃系统是一类自治混杂非线性系统,本文介绍了仿生机械系统动态运动研究的完整数值算法。首先,应用遗传算法以最小能量耗散为目标,寻找系统周期运动的最佳初始状态；然后,对系统的动力学方程,应用庞加莱映射将其转化为代数方程；最后,应用牛顿-拉夫逊不动点搜索算法,进行周期运动轨道搜索,寻找庞加莱截面的不动点,以寻找系统周期运动轨迹的极限环。最后一部分将自激振动引入单腿仿生跳跃机器人系统,提出一种自激跳跃机器人机构,系统静止时能够自行站立,通过自身运动状态的反馈作用调节能量输入,使机器人系统实现稳定周期跳跃运动。对系统模型进行建模仿真,验证模型的正确性。(本文来源于《北方工业大学》期刊2012-05-16）
张群[10]（2011）在《含脊柱关节驱动机构四足机器人跳跃机理研究》一文中研究指出本课题来源于中央高校基本科研基金项目，以提高四足机器人机动性和灵活性为目标，研究高速运动步态的四足机器人中脊柱关节的作用，提出新型含脊柱关节四足机器人模型，并设计研制二维脊柱关节四足机器人跳跃运动原理实验装置，针对脊柱关节对跳跃运动的影响开展仿真和实验研究。首先，在分别对国内外各种跳跃机器人和四足机器人总结分析的基础上，指出传统典型四足机器人的背部结构的局限性，由此提出新型含脊柱关节的四足机器人运动模型。针对四足机器人跳跃运动步态对模型进行简化，最终得出二维含脊柱关节机器人数学模型。在此基础上，对机器人脊柱关节和关节型腿机构分别进行了设计，并提出和设计了其气动控制系统和整体控制系统实施方案。其次，通过建立四足机器人跳跃运动数学模型，并对其跳跃步态进行分析，得出其在一个完整跳跃运动周期中的四个运动相。在特定的假设情况下，应用拉格朗日方程分别对四个运动相进行运动学和动力学分析，分别得出四个运动相的运动方程，并对各运动相进行相应动力学分析。根据跳跃步态运动的特点，提出了基于事件的跳跃步态各运动相转变条件。再次，通过采用庞加莱映射方法对含脊柱关节四足机器人周期性跳跃稳定性研究，将四个运动相的运动状态归结为一个混杂系统，并对该系统构建庞加莱映射函数。通过牛顿-欧拉方程迭代方法寻找该混杂系统的不动点，进而探讨其跳跃运动的稳定性。最后，利用ADAMS软件建立了含脊柱关节四足机器人跳跃运动虚拟仿真模型，通过与刚性躯干模型进行对比仿真，得出在周期性跳跃运动过程中，脊柱关节运动可增加机器人跳跃运动的步幅，从而提升了水平运动速度；同时在触地过程中，脊柱关节运动降低足尖所受冲击力，将能量充分吸收到触地腿的弹性储能元件中，从而减少了此过程中的能量损耗；再次，脊柱关节的运动能提供额外的助推力，使其达到更高的跳跃高度。以上实验得到了一些有意义的数据和结果，为含脊柱关节四足机器人样机的研制提供了有力的参考。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2011-12-20）
跳跃机构论文开题报告
（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：
研究背景现代科技的发展使机器人逐渐被应用到社会各个领域,有些环境和场合对于机器人的移动和操作能力有很高的要求。特别是近年来各种自然灾难和恐怖活动后的废墟,环境复杂多样,地面软硬相间、凸凹不平、沟壑众多,这就要求机器人的移动机构具有高环境适应性、强移动性,特别是应该具有很强的越障能力。为解决此问题,我们设计了一种既可以跳跃越障,又可以自由移动的运动机构——跳跃滚动复合轮式移动机构。
（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。
跳跃机构论文参考文献
[1].郑书勤.基于变胞机构的仿蝗虫飞行跳跃机器人的机构设计与分析[D].电子科技大学.2018
[2].李铭阳,连若绮,胡頔,唐彪.跳跃滚动复合轮式移动机构[J].中国科技教育.2017
[3].刘亦洋,姚亚峰,宋海涛,葛文杰.浅析基于可变传动比齿轮-五杆机构的跳跃机构的特性[J].机械设计.2015
[4].赵剑,陈国玺,高仁璟,刘书田.基于磁-机耦合效应的大行程多稳态机构非线性跳跃分析[J].机械工程学报.2014
[5].焦磊涛.基于气动肌肉驱动的仿蛙腿跳跃机构控制系统研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[6].尹军茂,陈殿生,沈奇.仿蝗虫跳跃机构设计与分析[J].北京航空航天大学学报.2013
[7].甄永乾.蝗虫起跳运动分析及其仿生跳跃机构研究[D].浙江大学.2013
[8].柴辉,葛文杰,魏敦文,高建.一种间歇式弹跳机器人的机构设计与跳跃性能分析[J].机械工程学报.2012
[9].张颖.仿袋鼠跳跃机器人机构的动力学综合[D].北方工业大学.2012
[10].张群.含脊柱关节驱动机构四足机器人跳跃机理研究[D].哈尔滨工程大学.2011