用于变形机器人的可展结构设计

发布时间：2017-04-06 20:09

  本文关键词：用于变形机器人的可展结构设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本篇论文为了设计一个可以用于变形机器人主体的可折展结构,以实现在行走过程中可以很大程度地改变体积,系统地研究了基于一种单自由度过约束机构的可展机构,其具有高刚度且易于控制。然而,普通的单闭环空间过约束机构无法满足变形机器人大尺寸变化体积的需要。Bennett机构的等效形式的提出,表明了基于过约束机构设计具有完全折展特性的可展结构的可能性。本文研究了三重对称Bricard机构的等效形式,此等效形式的连杆不再垂直于相邻旋转副轴线。本文首先阐述了Bricard机构的运动学分析及其等效形式。通过用连杆分别连接Bricard机构原始形态相邻轴线延长线上的某两点,可以得到Bricard机构的等效形式,并推导出使该机构完全展开和闭合的几何条件。然后介绍了一种采用三角形截面杆构造三重对称Bricard机构等效形式的方法,通过对折展条件及行为的分析,建立了三重对称Bricard机构的运动参数与其等效形式物理杆件的设计参数之间的关系。之后进行了所有等效形式在折叠和展开过程中的干涉分析。发现了两种不同类型的干涉,并找出了设计参数与干涉状态的关系,为设计参数的选择提供了指导。最后,搭建了以可展结构为主体的变形机器人样机模型,并进行了运动测试,该模型证明了本文提出的可展结构是变体机器人主体部分的一个理想构成。
【关键词】：可展结构 变形机器人 三重对称Bricard机构 等效形式 完全折叠 干涉
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP242;TH112
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-13
• 字母注释表13-14
• Chapter 1 INTRODUCTION14-18
• 1.1 DEPOLYABLE STRUCTURES AND TRANSFORMABLE ROBOTS14-16
• 1.2 SCOPE AND AIM16
• 1.3 OUTLINE OF REPORT16-18
• Chapter 2 REVIEW OF PREVIOUS WORK18-32
• 2.1 LINKAGES AND DESIGN OF FOLDABLE RINGS18-29
• 2.1.1 Linkages18-19
• 2.1.2 Bennett linkage and its alternative forms19-23
• 2.1.3 The Bricard linkage23-24
• 2.1.4 Design of a foldable ring24-25
• 2.1.5 Two models25-29
• 2.2 REVIEW OF ROBOTICS29-32
• Chapter 3 THE ALTERNATIVE FORM OF BRICARD LINKAGE32-77
• 3.1 HYBRID BRICARD LINKAGE32-36
• 3.2 ALTERNATIVE FORM OF HYBRID BRICARD LINKAGE36-48
• 3.3 MANUFACTURE OF ALTERNATIVE FORM OF BRICARD LINKAGE48-67
• 3.4 BLOCKAGE ANALYSIS OF THE HEXAGON STRUCTURE67-77
• Chapter 4 THREE-LEGS CRAWLING ROBOTS77-80
• Chapter 5 FINAL REMARKS80-82
• 5.1 MAIN ACHIEVEMENTS80
• 5.2 FUTURE WORKS80-82
• REFERENCES82-86
• 发表论文和参加科研情况说明86-87
• 致谢87-88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 田耀斌;郭一竹;刘长焕;姚燕安;;单自由度概率翻转移动连杆机构[J];机械工程学报;2011年03期

2 丁希仑;徐坤;;一种新型变结构轮腿式机器人的设计与分析[J];中南大学学报(自然科学版);2009年S1期

3 王德伦;崔磊;戴建生;;变胞多指灵巧手分析[J];机械工程学报;2008年08期

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本文编号：289570