导读:本文包含了轮腿式机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:模块化,可重构机器人,运动学分析,轮腿式机器人
轮腿式机器人论文文献综述
岳念,李聪,韩亮亮,张元勋[1]（2019）在《模块化轮腿式月面机器人方案设计》一文中研究指出针对传统月面轮腿式机器人受限于结构及尺寸的问题,引入模块化设计观点,基于图论理论建立了机器人构型与模块之间的数学关系。以直线运动车身动态平稳度为评价标准,通过机器人足式运动学分析,以直线型与环形六支链轮腿式月面机器人为例,进行了机器人构型设计。仿真结果表明,直线型构型机器人在足式直线运动步态下更加平稳,可作为模块化可重构轮腿式月面机器人的设计参考。(本文来源于《载人航天》期刊2019年05期）
尹一凡[2]（2019）在《基于单片机控制的轮腿式六足越障机器人设计》一文中研究指出腿式机器人运动速度较慢,能量利用效率低,且控制复杂,可靠性差。轮式机器人越障能力弱,环境适应性较差,难以适应复杂地形。为解决上述问题,本文设计并制作了一种轮腿式六足越障机器人,设计一种偏心式轮腿,通过旋转推动机器人行进。这使得机器人从传统的离散点着地变为连续点着地,具有更佳的稳定性和更快的运动速度。同时,偏心轴设计增大了有效半径,可以输出更大的扭矩,也赋予了其出色的越障能力;简单的机械结构增加了可靠性和灵活性。(本文来源于《河南科技》期刊2019年28期）
刘吉成,季洪超[3]（2019）在《新型轮腿机器人步态规划策略》一文中研究指出设计了一种新型步态可切换轮腿机器人。该机器人步态切换机理易于实现且不存在冗余机构,驱动系统置于封闭空间内,可在两栖环境下应用。基于模型控制步态的策略,规划了轮腿机器人的足端轨迹;利用运动学模型分析求解出各关节变量,对步态控制策略进行研究,并利用实验样机验证了基于足端轨迹规划的机器人步态控制策略的可行性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2019年18期）
张程煜,郭盛,赵福群[4]（2019）在《新型轮腿复合机器人的运动分析及步态研究》一文中研究指出为提高机器人在复杂环境下执行多种任务的能力,提出了一种通过轮式与足式相互切换实现多种操作模式的新型轮腿复合机器人,给出了机器人初始运动模式以及通过支链变换可实现的其他移动和操作模式。求解了机器人六足和四足行走模式下的运动学与步态问题,根据稳定性几何约束条件,给出了机器人支链末端的可达工作空间与移动过程中的运动轨迹。利用机器人轮式行走状态下全向模式和低重心模式的支链几何关系,给出了两种模式相对应的支链位姿与机器人行走参数。最后,考虑机器人所处不同地形和任务环境,对机器人不同模式间的切换过程进行了运动规划与稳定裕度计算,并在V-REP机器人仿真平台进行虚拟样机仿真。结果证明机器人在运动与模式切换过程中具有良好的稳定性,以及实现多种类型任务的移动和操作能力。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年15期）
杜昱东[5]（2019）在《基于3-CUR并联机构的轮腿式机器人运动性能研究》一文中研究指出为了满足危险环境下的工作要求,极大可能地降低危险环境所带来的危害,本文提出了一种3-CUR并联机构的轮腿式机器人,用来进行危险环境下的探索。本文将3-CUR并联机构作为轮腿式机器人的腿部结构,这样的设计大大提升了轮腿式移动机器人的承载能力,可以适用于一些相对复杂、危险的环境中,代替人工进行探测和救援等任务。本文首先设计出了3-CUR并联轮腿式移动机器人的整机结构,其中包含了对腿部结构、轮子传动以及轮腿切换装置的设计,采用了四个完全相同且相互独立的轮腿系统。每条腿在行走时用叁个伺服电机来进行控制,能够使腿部进行抬起-摆动-落下等动作来向前行走。并阐述了3-CUR并联轮腿式移动机器人在各个运动模式下的工作原理。其次,本文以3-CUR并联轮腿式移动机器人的腿部机构作为研究对象,应用螺旋理论对3-CUR并联机构建立了支部螺旋系,计算出了3-CUR并联机构的自由度,并且使用了D-H法对该机构建立了连杆坐标系分析了其位置反解。并且使用了叁维动态法与数值搜索法求得3-CUR并联结构的工作空间,并对其工作空间进行了阐述。然后从四足步态出发,应用静态稳定性原理和动态稳定性原理对3-CUR并联轮腿式移动机器人的稳定性作出了判断,并且我们从四足移动机器人的运动空间的需求量和前进方向上的最大稳定裕度这两个方面来进行考虑,选取了一种适用于3-CUR并联轮腿式移动机器人的步态方式。最后采用Solidworks软件对3-CUR并联轮腿式移动机器人在给定步态方式下进行了仿真,得出3-CUR并联轮腿式移动机器人在此步态下的步长与步高,以及在行走过程中质心的变化曲线。然后模拟了3-CUR并联轮腿式机器人在跨越凸台和沟壑的运动过程,得出了3-CUR轮腿式机器人可以翻越凸台的最大高度和沟壑的最大宽度,并分析了在跨越凸台和沟壑时质心的变化情况以及在此运动过程中各个腿部电机的受力情况。(本文来源于《中北大学》期刊2019-06-03）
李家宸[6]（2019）在《轮腿式仿生机器人运动控制研究》一文中研究指出轮腿式机器人将腿式机器人和轮式机器人结合,同时兼备轮式机器人的优势和腿式机器人灵活的仿人或仿生特性,在服务、交通和军事等方面有巨大的潜在应用价值,越来越成为机器人系统与技术研究的热门领域,本文以一类电液混合驱动的两轮自平衡式轮腿机器人的运动控制为核心,分别在以下几个方面展开研究工作。轮腿机器人的系统建模。建立各个关节角度与关节位置坐标之间的运动学模型,根据机器人运动学模型和样机的关节机构,建立液压缸位移和关节角度变化之间的关系。为建立机器人整体的运动控制方案,从平衡控制的基本原理出发,采用解耦与等效的思想对轮腿机器人进行等效系统建模,得到等效的质心模型和模型映射关系。基于惯性测量单元(IMU)和关节位移传感器建立机器人髋关节与等效质心的卡尔曼滤波状态估计模型,为运动控制所需要的模型奠定基础。轮腿机器人驱动轮线性变参数动力学系统(LPV)模型建立与控制算法设计。根据等效质心的思想,在驱动轮自平衡控制中可以将机器人的动力学简化成非线性耦合时变参数的系统,采用LPV系统理论和技术进行建模,并通过张量高阶奇异值分解(HOSVD)进行多胞变换,以顶点系统形式来描述系统。并在此基础上从具体的控制目标出发,设计鲁棒混合D-稳定增益调度控制算法,利用矩阵不等式(LMI)求得控制器,保证驱动轮控制系统的响应和跟踪鲁棒性。基于质心控制的轮腿机器人运动控制策略。对于等效之后的机器人系统,采用控制质心的方式来实现对轮腿机器人的运动控制,在动态性能与静态稳定平衡上分别设计相应的质心控制策略和控制率,对于动态加减速的实现,采用预观控制来规划质心的轨迹,而静态平衡采用一种搜索关节角度的算法来优化调整时间,从而实现对质心调控的最优控制。轮腿机器人运动控制仿真与实验。对上述内容进行了Matlab数值仿真以及Vrep与Matlab联合的物理引擎仿真,验证各个算法并整定参数,搭建完成实际物理样机和控制系统,进行驱动轮电机摩擦辨识与补偿实验,保证力矩控制的精度;结合以上理论与仿真结果,分别进行了蹲起、加减速,轨迹跟踪与定位实验,验证方案与算法的合理性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
何佳[7]（2019）在《基于视觉惯导系统的轮腿式仿生机器人的定位与导航》一文中研究指出轮腿式仿生机器人同时具有轮式机器人的高机动性和仿生足式机器人的强地形适应性,在灾后救援、野外勘探和太空探索等领域具有广泛应用,是机器人领域目前最前沿的研究之一。因此本文以实现轮腿式仿生机器人的自主性和智能化为研究目的,从以下几个方面展开了定位导航的研究。动态场景下轮腿式仿生机器人定位算法研究。以提高高速动态场景下机器人的定位精度为目标,提出基于特征点速度的动态目标检测算法。建立并分析了前后图像间的旋转补偿模型和特征点像素速度模型,计算特征点速度后,通过运动滤波和投影滤波策略检测出动态目标上的特征点。轮腿式仿生机器人定位算法初始化过程的优化。针对崎岖路面上轮腿式仿生机器人产生连续震动导致定位算法初始化失败问题,提出了基于视觉惯导信息融合的图像去运动模糊算法。研究了图像运动模糊产生的原因以及去运动模糊的原理,融合IMU测量得到的信息,推导了图像的运动模糊函数,复原了初始化时产生运动模糊的图像,减小了定位算法初始化失败的概率,优化了初始化过程。轮腿式仿生机器人导航算法研究。基于轮腿式仿生机器人腿部高度可变,提出具有叁维可通过性的局部路径规划算法,并研究了常用的全局路径规划算法。通过仿真软件分别对全局路径规划算法与局部路径规划算法进行了测试分析。最后将全局路径规划算法与局部路径规划算法融合,形成轮腿式仿生机器人的导航算法。定位导航算法验证实验。为了验证提出的动态目标检测算法、图像去运动模糊算法和基于腿部变高度的局部路径规划算法的有效性并测试各算法性能,搭建了轮腿式仿生机器人的定位导航系统,完成了实验平台的机械结构和硬件系统设计。在定位导航系统实验平台上分别进行运动滤波和投影滤波离线实验、动态目标检测实时实验、图像去运动模糊离线实验、局部路径规划避障实验以及全局路径规划导航实验。实验结果表明动态目标检测算法能够提高机器人在高速动态环境下的定位精度,去运动模糊算法能够提高定位导航算法初始化成功率,路径规划算法实现了基本导航任务。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
范大川[8]（2019）在《并联腿式六足步行机器人的运动学分析和步态设计》一文中研究指出随着科学技术的不断发展,机器人的应用范围越来越广,并联腿式步行机器人作为机器人领域的一个重要课题,在近十几年来迅猛发展。本文的研究对象是一种新型的并联腿式六足步行机器人,其主要特点是腿部机构采用6-SPS并联机构,在步行过程中,腿部机构重心变化小,运动平稳且能承受较大负载,并能完成跨越障碍和上楼梯等高难度动作。首先,对6-SPS并联机构的自由度进行了分析、计算,以此为基础确定了并联腿式六足步行机器人的整机结构,对主要构件的功能进行了说明,制造了实验样机。其次,以六足步行机器人腿部的6-SPS并联机构为研究对象,通过其上下平台的空间矢量关系,推导出了机构的运动学位置反解方程,并介绍了叁种求解并联机构运动学位置正解的方法,然后分别用叁种方法对本文的实例模型进行求解,并将求解结果进行了对比。随后用边界搜索法和支链参数组合法分别求出了并联机构的定姿态工作空间和极限工作空间,并通过轨迹法对极限工作空间的求解结果进行了准确性验证。最后,对机器人进行了步态设计,采用ADAMS软件对所设计的步态进行了仿真分析,并在样机上进行了实验,分别得到了仿真与实验过程中各缸的位移量曲线。结果表明,并联腿式六足步行机器人可按照所设计的步态稳定行走。(本文来源于《长春工业大学》期刊2019-06-01）
翟羽佳[9]（2019）在《轮腿复合式移动机器人的设计与研究》一文中研究指出随着社会的发展,人类对移动机器人的性能要求也越来越高,通过调研国内外各类移动机器人的研究现状发现:目前传统单一模式的移动机器人在某一领域的应用具备绝对优势,但因自身结构的限制,综合性能提升难度较大,环境适应能力有限;而复合式移动机器人兼具所迭加的移动机器人优点,综合性能的提升空间很大,适应环境能力强,更能满足人类社会的发展需求。本论文对设计的移动机器人要求既能实现高越障又能实现快速移动。基于此,最终决定设计一款轮腿复合式移动机器人。轮腿复合式移动机器人既克服了腿式机器人在相对平坦路面上控制复杂、运行效率低的特点,又克服了单一的轮式机器人环境适应能力有限,越障能力差的不足。首先,为满足机器人在腿式模式下运行时具有高越障能力及复杂环境适应能力,在已有研究的基础上对步行机器人的腿部结构进行分析对比,最终选择了便于控制且综合性能好的单自由度闭链腿部结构中的六杆七副机构。完成腿部结构的设计后,结合目前已有的变形轮与异形轮的设计思想,对腿部结构进行机械设计与结构改进,使其能够实现轮腿两种模式的切换,且在轮式模式下可形成完整轮缘。对轮腿结构进行叁维建模,用Adams进行仿真分析,确保轮腿复合式移动机器人的性能要求能够实现,并通过Matlab分析,确定足端轨迹的有效性。其次,在完成轮腿结构设计与分析的基础上,结合轮腿结构的尺寸对车架进行设计。搭建整机叁维模型并进行性能分析,包括腿式模式下的跨越壕沟、翻越垂直墙、翻越垂直凸台、攀爬斜坡、直线行驶、差速行驶。轮式模式下平坦路面的直线行驶、差速行驶,并对其质心波动、电机输出力矩进行分析。最后,以所设计的样机各零部件的尺寸为依据完成推力轴承、法兰轴承、联轴器、螺栓的选型,对关键零部件进行强度校核,完成样机零部件的加工制作与整机的装配、调试与试验。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-28）
张程煜[10]（2019）在《多操作模式轮腿复合机器人设计与分析》一文中研究指出轮腿复合机器人具有轮式移动、腿足式移动和轮腿复合式移动等多种移动方式,其优异的移动性能使其能适应复杂地形,而具有操作能力的移动机器人,能够在移动模式与操作模式间切换,进而更好地适应不同任务与复杂环境,成为移动机器人领域一个新的发展方向。基于上述背景,本文提出了具有多种操作模式的轮腿复合机器人的设计目标,其具有良好的移动与操作能力,能够适应非结构化的复杂地形并完成多种操作任务。本文围绕多操作模式轮腿复合机器人的设计目标,设计了机器人具有的多种操作形式、移动形式和支链切换形式,给出了机器人支链应满足的约束条件,并提出了多种机器人构型方案,综合考虑机器人主要应用场景、灵活性能和加工难易程度等多种因素,确定了机器人具体构型方案。对机器人进行了运动学分析,包括运动学正、反解以及速度、工作空间求解。计算了机器人的位置工作空间与姿态空间,根据姿态空间与机构尺寸的关系对机器人尺寸进行了优化。完成了对机器人的动力学分析,通过求解机器人操作部分与支撑部分的动力学耦合关系,建立了机器人自协作模式下完整的动力学模型;给出了机器人力学性能评价指标,提出了基于力学性能优化的调姿算法,并通过理论计算与仿真验证的方式证明了调姿算法的有效性,为模式规划与样机制作奠定了理论基础。完成了机器人模式规划与仿真,分析了机器人六足、四足和轮式行走步态,并给出了不同步态的切换过程;针对真实任务环境中的叁类典型任务,提出了机器人的叁种工作模式:移动模式、自协作模式和固定操作模式;利用V-REP仿真平台完成了机器人模式切换过程以及机器人处于不同地形下的仿真验证。基于理论计算与仿真结果,设计并制作了多操作模式轮腿复合机器人样机,实现了机器人在不同步态下的行走与操作,验证了机器人设计与理论计算方法的正确性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-01）
轮腿式机器人论文开题报告
（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：
腿式机器人运动速度较慢,能量利用效率低,且控制复杂,可靠性差。轮式机器人越障能力弱,环境适应性较差,难以适应复杂地形。为解决上述问题,本文设计并制作了一种轮腿式六足越障机器人,设计一种偏心式轮腿,通过旋转推动机器人行进。这使得机器人从传统的离散点着地变为连续点着地,具有更佳的稳定性和更快的运动速度。同时,偏心轴设计增大了有效半径,可以输出更大的扭矩,也赋予了其出色的越障能力;简单的机械结构增加了可靠性和灵活性。
（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。
轮腿式机器人论文参考文献
[1].岳念,李聪,韩亮亮,张元勋.模块化轮腿式月面机器人方案设计[J].载人航天.2019
[2].尹一凡.基于单片机控制的轮腿式六足越障机器人设计[J].河南科技.2019
[3].刘吉成,季洪超.新型轮腿机器人步态规划策略[J].中国机械工程.2019
[4].张程煜,郭盛,赵福群.新型轮腿复合机器人的运动分析及步态研究[J].机械工程学报.2019
[5].杜昱东.基于3-CUR并联机构的轮腿式机器人运动性能研究[D].中北大学.2019
[6].李家宸.轮腿式仿生机器人运动控制研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[7].何佳.基于视觉惯导系统的轮腿式仿生机器人的定位与导航[D].哈尔滨工业大学.2019
[8].范大川.并联腿式六足步行机器人的运动学分析和步态设计[D].长春工业大学.2019
[9].翟羽佳.轮腿复合式移动机器人的设计与研究[D].北京交通大学.2019
[10].张程煜.多操作模式轮腿复合机器人设计与分析[D].北京交通大学.2019