自重構(gòu)模塊化機器人的結(jié)構(gòu)及控制的研究.pdf

1、模塊化自重構(gòu)機器人能夠利用模塊之間的互換性，同時借助于傳感器感知的外部環(huán)境信息、通過模塊之間的相對位置的變化來改變整體構(gòu)形，實現(xiàn)不同的步態(tài)，進一步完成相應(yīng)的操作任務(wù)，這種特殊的功能特點使它能夠?qū)崿F(xiàn)許多新的功能如自修復(fù)等，通常獲得這一功能的方法是設(shè)計一個由多個相同單元模塊組成的機器人系統(tǒng)，如何設(shè)計機器人模塊使它既能完成重組功能又能實現(xiàn)運動功能就成為研究的關(guān)鍵問題。 本文首先對自重構(gòu)機器人進行了概述，分析了國內(nèi)外自重構(gòu)機器人的發(fā)展狀

2、況，在前人提出的理論指導(dǎo)下，設(shè)計、制造出了一種新型的點陣晶格式同構(gòu)3維模塊機器人，并與其他類型的機器人做了進一步的比較，詳細地分析了模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及運動傳遞過程，并且總結(jié)了模塊的特點等；接著對自重構(gòu)機器人運動過程中模塊因重力而發(fā)生的變形過程進行了受力分析，由于這些變形會影響模塊的連接及自重構(gòu)機器人的正常工作，從而采用了有限元方法對其進行了建模、分析，從理論上得出兩模塊正常連接時的幾何條件；然后，對數(shù)學(xué)描述方法及規(guī)劃方法的概念進行了解釋