仿生六足机器人机构设计与运动分析

基于蜜蜂腿部结构及运动步态特点和仿生设计基本原理,设计了一种新型六足机器人机构,可实现不同运动步态下的前进、后退和转向,具有较高的步态稳定性和环境适应性。运用空间分解法构建了机器人单腿的运动学模型,利用消元法对模型进行求解,得到逆运动学的唯一解。通过数值求解获得了六足机器人足部末端的运动轨迹,验证了运动学模型的正确性。借鉴蜜蜂的运动步态特征,规划了六足机器人直行和转弯时的运动步态。该研究为六足机器人机构设计与步态规划提供了新的思路和理论参考。     

六足仿生机器人步态研究和运动控制器设计

分析了六足仿生机器人典型行走步态和不同步态下的机器人落足点位置矢量表达式;运用AT89S52内部两个定时器,采用多舵机分时控制方法,设计的运动控制器可驱动机器人足部12个舵机的协调运动,实现了六足仿生机器人按步态规划运动,并通过测试,验证了设计方案的正确性和可靠性.     

仿生六足机器人的结构设计及运动分析

在分析多足昆虫结构特点和运动功能特点的基础上,完成了仿生六足机器人的结构设计和样机制作。基于ADAMS与MATLAB联合编程,设计仿生六足机器人CPG(中枢模式发生器)控制模型。基于ADAMS对六足机器人进行直行步态运动仿真分析,得出六足机器人的直线运动步态控制数据。通过对样机实验,结果表明仿生六足机器人的运动稳定,满足设计要求。     

气动仿生六足机器人腿部设计与运动实验

为了提高气动仿生六足机器人的灵活性,机器人腿部采用三自由度气动空间弯曲柔性关节驱动,腿部装有抬升机构,可改变腿部的抬升高度,调整机器人重心高度。建立了腿部抬升高度和步距模型,利用三维运动捕捉系统,获得机器人腿部抬升高度、关节形变和足部工作空间,并分析了六足机器人越障高度。通过理论计算和实验可知,机器人腿部运动灵活,可跨越高度为30 mm的障碍。该研究为气动柔性关节仿生六足机器人的步态规划和控制提供了参考。     

六足步行机器人的设计研究

迈步行走方式是一种具有广泛应用前景的地面推进方式。本文提出了一种采用液压驱动的缩放式腿机构的结构设计，并针对六足行走方式，完成了液压驱动原理设计及PLC控制设计。     

六足步行机器人腿机构绳传动系统设计与仿真

针对典型步行机器人腿机构绳传动系统的缺点,设计了一种简单、小巧、实用的新型绳传动系统,并将其应用到六足步行机器人腿机构上,由此完成了六足绳传动步行机器人整机的设计.运用ADAMS软件建立了虚拟样机,并选择典型的三角步态进行整机运动仿真,仿真结果表明所设计的步行机器人虚拟样机可按给定步态进行直线行走和转弯.在此基础上,制作了真实样机.经测试,机器人行走时机体稳定,且速度较快.为进一步研究六足绳传动步行机器人奠定了基础.     

基于切比雪夫机构的六足机器人研制

因足部能抬起离地,足式机器人的越障碍能力强,能适应复杂的路面,具有良好的应用前景。但由于控制技术、平衡性和稳定性等的限制,目前足式机器人仍处于实验室研究阶段。研制一种六足行走机器人,其本体是基于切比雪夫原理的二十杆机构,通过活动结点连接,在电机驱动及电路控制下,实现前进、后退、爬坡、翻越障碍、躲避障碍、转弯等智能化的功能。试制出样机,并进行实验验证。结果表明：该六足机器人稳定性强、行走快速,能在崎岖不平的路面行走;成本低,具有良好的市场前景     

四足机器人仿生机构模型及腿系参数优化

通过对原型生物体"狗"的观察分析,简化并建立了四足仿生机器人步行腿的初始结构,进而确定了机器人的整体结构形式.以机器人步行腿的最大足端工作空间为优化目标,采用数值分析法,借助MATLAB求解步行腿结构参数.通过Adams对建立的模型进行了仿真分析,仿真结果表明该结构参数设计合理,在满足机器人足端工作空间最大的条件下,能够实现机器人稳定行走.     

一种六足寻迹机器人设计与制作

根据仿生学原理,观察六足昆虫的运动,抽象、优化出理想模型,以此为基础设计和制作出机械结构.以AT89C52单片机为控制器,使用接触传感器、光反射传感器和声音传感器等开关量,实现与直流电机的闭环控制.设计制作出灵活、稳定美观的六足机器人.该机器人按三角步态行走,实现诸如直线行走、倒退、慢速转弯、快速转弯、越障等基本功能,并能寻黑线行走.介绍了该机器人三角步态的行走原理、各种机构的优缺点和选用原则、控制方法、程序编写思想等.     

六自由度并联机器人运动学分析和计算

六自由度并联机器人的运动学分析是确定系统结构参数、作动器结构形式及其运动参数、选择伺服阀、确定系统流量的前提。本文根据并联机器人机构学原理，建立了系统运动的物理模型和数学模型，应用矩阵分析方法，完成了运动学分析和计算。文中最后以教学实验台为例，详细地论述了运动学的分析和计算方法，并根据计算结果，得到了作动器的行程、速度和加速度在不同运动姿态时的变化规律。     

基于仿生手指的血管介入手术机器人设计与分析

血管介入手术是目前治疗心脑血管疾病最有效的方式,但血管介入手术操作风险大、操作技巧要求较高和医生培训周期较长成为目前制约其发展的主要原因。利用机器人技术辅助医生进行手术成为目前研究的热点,也是目前的迫切需求。针对血管介入手术的操作特点,提出一种基于仿生手指的血管介入手术机器人,该机器人使用丝杠滑台实现导丝、导管的前后递送,利用基于仿生手指的机构设计实现导丝、导管的旋捻。建立该机器人的三维结构模型,对旋捻机构进行运动学计算和分析,并建立其运动学方程,给出了旋捻运动执行段的速度和加速度的表达式。利用ADAMS软件对该机器人进行运动学仿真,给出旋捻机构执行端的运动曲线并验证了理论计算的正确性,证明了所开发的血管介入机器人的可行性。     

并联机器人机构的创新与应用研究进展

简要介绍并联机器人的研发历史和现状,重点介绍了实用化进程较高的Stewart平台、Delta并联机器人和Tricept并联机床的应用,同时介绍了我国在并联机床研制方面的情况.评述了近年来在少自由度并联机器人机构的机型创新与应用方面的研究进展.认为具有各自应用背景的新型并联机器人机构成为并联机器人研究的热点.提出了并联机器人机构研究需要解决的问题.     

圆钢端面贴标混联机器人雅可比矩阵求解

圆钢端面贴标混联机器人由并联机构串接串联机构组成。根据微分变换法的计算特点,逐列计算贴标混联机器人雅可比矩阵。采用微分变换法对并联机构运动学约束方程求导获得并联机构雅可比矩阵。在建立串联机构D-H参数的条件下采用微分变换法得到其雅可比矩阵。对照并联机构和串联机构在混联机器人的结构中的位置,将其雅可比矩阵代入到混联机器人雅可比矩阵相应的列中,进而得到贴标混联机器人整体的雅可比矩阵。圆钢端面贴标混联机器人雅克比矩阵的求解为进一步工作空间分析和尺度综合提供了依据。     

基于FLUENT的仿生扑翼机翅翼气动力分析

在仿生扑翼机的设计当中,仿生翅翼的气动力具有十分重要的意义。但由于与微型仿生扑翼飞行相关的低雷诺数空气动力学研究还处于初级阶段,对仿生翅翼气动力研究还没有成熟的理论和可借鉴的经验,因此,应用计算流体动力学软件Fluent求解N-S方程,分析扑动规律和周围气流环境对仿生扑翼机气动性能的影响。研究结果表明在对称扑翼机构驱动下仿生翅翼可以产生较大升力,升力和阻力随扑动频率和来流速度的增加而增加,但阻力增加幅度相对较小,这为仿生扑翼机的研制提供理论依据。     

基于嵌入式井下仿生可重构机器人控制器设计

随着网络技术的发展和遥控操作技术的广泛应用,机器人在危险环境下的工作成为了现实。以仿生可重构机器人为研究对象,基于ARM和Windows CE系统结合的控制器设计思想,对控制器软硬件进行了设计,并开发了应用程序。对机器人视频监控、远程控制等功能进行了测试,结果表明:仿生可重构机器人控制器能够很好地实现视频监控,PC机与主控制器之间可以进行远程通信,达到了预期效果。     

一种平面二自由度并联机构工作空间分析

针对一种平面二自由度并联机构进行运动学分析,研究机构两类奇异位形的出现条件及奇异姿态,并全面讨论了机构两种运动学反解模型下存在的各种理论工作空间的形状及内接矩形面积的计算公式.通过一种量纲一化的参数模型,将机构运动学参数的无限设计空间转化为一个有限的设计面域,并绘制了最大矩形工作空间的性能图谱.利用该图谱,有效指导了机...