仿象鼻混合关节连续型机器人的设计与分析

【摘要】现有的离散关节型机器人运动不够灵活,避开障碍物的能力不是很强,而新型的连续型机器人虽然能实现多变灵活的运动,但由于其自身结构的影响,其负载较小,运动范围有限。本文在分别对两种机器人进行研究的基础上,提出将两种关节型机器人结合的设想,并设计研究了这种混合关节连续型机器人。本文基于混合关节连续体机器人的空间结构的研究,设计了机器人的机械结构。完成了对机器人驱动控制的分析,以及运动学和动力学仿真分析。并在完成优化设计后制备了样机。论文的主要工作及贡献包括：1.重点分析了离散关节和连续关节的不同连接方式。通过对多种连接方式下运动空间的分析,确立了将离散关节轴心线与连续关节切向垂直连接,使机器人的运动空间得到很大扩展。2.通过对连续关节动力学仿真分析发现：重力对关节的控制存在影响。在相同条件下,有重力时的绳索拉力相对较高,无重力时连续关节的运动更加平稳。但由于重力对绳索拉力的影响不随弹性杆弯曲程度的变化而变化,故可提出简单的补偿方法抵消其影响。3.分析了混合关节连续体机器人线驱动的特点,对于机器人如何实现绳索控制进行了详细的分析计算,并提出了机器人的运动控制方法。本文最后进行了总结,分析了当前研究中存在的问题,并对下一步研究提出了建议和展望。
【作者】钱文欢；
【导师】梅涛；
【作者基本信息】中国科学技术大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】混合关节机器人；关节连接方式；线驱动；动力学分析；仿真；

【参考文献】
[1]闫立峰,韩咚林,陈武峰.生物大分子与石墨烯复合材料制备与性能[A].中国化学会高分子学科委员会.2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C].中国化学会高分子学科委员会:,2011:1.
[2]张志强.电化学/催化加氢耦合工艺去除水中硝酸盐氮的效能研究[D].哈尔滨工业大学,市政工程,2014,硕士.
[3]余少华,关勇,戴一奇.Jini技术在安全管理中心中的应用[J].计算机工程,2004,19:110-112.
[4]姚冰莹.指纹识别技术在WEB云存储安全认证中的应用研究[D].广东工业大学,计算机科学与技术,2014,硕士.
[5]周思成.福田公司维护项目交接案例研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[6]杨媛.唐宋清明节俗及其旅游开发研究[D].南京农业大学,专门史,2011,硕士.
[7]江志和,蔡广武.“江苏省如皋县农村能源综合试点”通过鉴定验收[J].能源研究与利用.1991(03)
[8]洪子泉.VCG-CARD心电向量图图形自动分析识别系统[J].自动化学报,1991,01:112-114.
[9]蒋雅茜.米糠膳食纤维对大米淀粉理化特性的影响[D].中南林业科技大学,食品科学,2014,硕士.
[10]孟丽.安多新画派唐卡画家东智才旦研究[D].首都师范大学,美术学,2014,硕士.
[11]黄晓峰.粗骨料形状对混凝土物理和力学性能的影响[D].浙江工业大学,2010.
[12]鞠红平.水稻抗虫相关基因OsJAMYB功能解析[D].浙江大学,农业昆虫与害虫防治,2012,硕士.
[13]蔡元兵.高墩大跨连续刚构桥施工监控技术[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[14]王丹丹.d~(10)金属—三氮唑体系中多金属氧簇对配位组装的模板作用研究[D].东北师范大学,无机化学,2012,硕士.
[15]刘亮.我国建立碳标签制度的公共政策路径研究[D].华南理工大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[16]肖明玉.以教师专业发展学校（PDS）建设促进学校改进的个案研究[D].西南大学,课程与教学论,2014,硕士.
[17]李乐.混合星质量半径关系的研究[D].华中师范大学,理论物理,2014,硕士.
[18]侯奇慧.GNSS-R算法研究及软件接收机设计[D].北京化工大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[19]李睿,钟章成,Ｍ．Ｊ．Ａ．维尔格.毛竹(Phyllostachyspubescens)竹笋群动态的研究[J].植物生态学报,1997,01:55-61.
[20]邹勋.GS管理咨询公司市场营销策略研究[D].四川大学,工商管理,2003,硕士.
[21]刘金琨,王树青.复杂实时动态环境下的多智能体系统[J].控制与决策,1998,S1:1-6+23.
[22]张晋.房地产企业社会责任与财务绩效的关系研究[D].山东财经大学,会计学,2012,硕士.
[23]乐力昌.以“以人为本”为导向的转变经济发展方式研究[D].重庆交通大学,马克思主义基本原理,2011,硕士.
[24]刘博洋.行业协会在贸易争端中的作用机理研究[D].山西财经大学,西方经济学,2014,硕士.
[25]栾公峰.脉冲电流对铝硅合金凝固组织及性能的影响[D].吉林大学,材料加工工程,2014,硕士.
[26]石飞飞.王维与道家思想研究[D].青岛大学,中国古代文学,2013,硕士.
[27]谢俏洁.社区人民调解的制度分析[D].华东师范大学,社会学,2001,硕士.
[28]胡海清.手机映像文件加载优化的研究与实现[D].西安电子科技大学,软件工程,2012,硕士.
[29]顾琪静.后经典视角下我国电视法制节目的叙事及其演变[D].复旦大学,新闻学,2012,硕士.
[30]MOHAMMEDABDALLAABDALRAHMANEASSA.利用W/O型乳状液制备脱模油的研究[D].江南大学,食品科学,2012,硕士.
[31]高明雪.中国佛教伦理与道德自觉[D].西北大学,伦理学,2014,硕士.
[32]蒋正荣,邹军,陈建业.基于直流激磁的半铁心可调电抗器[J].电力系统自动化,2007,05:76-79+89.
[33]赵杰,叶敏,赵一新,盛志前.国外快速公交系统发展概况[J].国外城市规划.2006(03)
[34]易杜洪.国有企业人才素质能力模型的构建[J].企业改革与管理,2015,04:83.
[35]冯金蕊.企业人力资源规划措施选择偏好及对就业的影响[D].天津商业大学,企业管理,2013,硕士.
[36]林旭鸣.明末粤姬张乔事迹初探[J].岭南文史,2013,04:34-39.
[37]占臻妮.半金属霍伊斯勒型合金及其物理特性研究[D].华东师范大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[38]黄雪莜.动态电压恢复器在弱电网下的控制系统分析与设计[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[39]方俊.隧道洞口段施工弹塑性数值模拟及变形监测的数据分析[D].浙江大学,2007.
[40]柴小春.高铁对沿线城市经济效应的影响[D].长安大学,交通运输（专业学位）,2014,硕士.
[41]胡春静.喷墨打印法制备红色有机发光器件的研究[D].北京交通大学,光学工程（专业学位）,2013,硕士.
[42]邹礼卿,刘泉子.郴州,发力“石墨世纪”[J].国土资源导刊,2014,09:37-38.
[43]薛姣.碳纤维复合材料汽车B柱简化结构参数分析[D].中北大学,车辆工程,2013,硕士.
[44]汪波.英语新闻报道中“中国梦”话语的批评分析[D].吉林大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[45]姚春荣.混合煤气热值的解耦控制[J].冶金自动化,1981,06:3-9.
[46]包东.蒙汉民族的文化差异对通婚家庭关系的影响[D].哈尔滨工业大学,社会学,2014,硕士.
[47]张梦媛.一份关于口译课程设置现状的调查报告[D].广东外语外贸大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[48]应明,李建华,铁玲.基于条件规则库的流量异常检测系统设计[J].通信技术,2003,10:107-109.
[49]何兰芬.启元药业全面成本管理体系设计[D].西安理工大学,工商管理,2004,硕士.
[50]胡春园.弄岗自然保护区植物群落分类及环境解释[D].湖北大学,自然地理,2012,硕士.