【摘 要】
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在危险作业、星球探索、地震救灾、自然资源探查等领域内,非结构环境移动机器人的研究有着广泛的应用前景和社会需求.在非结构环境下工作的移动机器人应当具有较强环境适应能
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在危险作业、星球探索、地震救灾、自然资源探查等领域内,非结构环境移动机器人的研究有着广泛的应用前景和社会需求.在非结构环境下工作的移动机器人应当具有较强环境适应能力.该文针对基于复合机构的移动机器人机构作了深入研究.移动机构属于空间机构,与平面机构、工业机器人机构有较大差别,同时也存在密切联系.该文通过研究平面机构综合理论和工业机器人机构理论,分析轮、腿、履带典型移动机构的应用特点,将平面机构综合和工业机器人中的概念外延到移动机构上,并将机构组合的方法应用到移动机构综合上,提出了复合移动机构的综合方法和复合移动机构的运动条件.依据复合移动机构综合方法,针对特定任务要求的非结构环境,设计了基于复合机构的履带腿式非结构环境移动机器人,并对履带腿式移动机器人的机械结构和控制系统作了介绍.根据非结构环境的特点,采用运动平面变换的方法,建立了履带腿式移动机器人的正向和反向运动学模型,并讨论了建模误差.通过分析移动机器人在典型地形下的运动过程,建立了复合移动机构的尺度与性能之间的联系,对于移动机构的具体设计提供了依据.最后在构建的室内非结构环境和自然非结构环境下对履带腿式移动机器人进行了实验研究,以验证移动机器人的性能,并对实验过程中的一些现象进行研究并做出解释.
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