模塊化個人機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動規(guī)劃的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、模塊化個人機器人系統(tǒng),是由多個模塊組成的自主機器人系統(tǒng)。模塊化個人機器人能夠完成一些基本的任務(wù),例如自主導(dǎo)航定位、抓取物體、未知環(huán)境下避障等等。同非模塊化機器人相比,它的優(yōu)點是維護容易、修復(fù)方便、升級容易,如果一個模塊出現(xiàn)故障,可以在較短的時間內(nèi)將故障的模塊直接替換而不需要改變其他模塊,極大的降低了維修護理的費用,并且每個模塊可批量生產(chǎn),大大降低生產(chǎn)成本。對于單個機器人無法完成的復(fù)雜任務(wù)如:重物運輸,過臺階或溝壕等,還可以通過多個機器人

2、之間的夾具自裝配成各種形狀,互相協(xié)作來完成。 本文首先分析設(shè)計了一種新型的模塊化式個人機器人,該機器人為移動機器人,由驅(qū)動模塊、傳感模塊、連接模塊及控制模塊四個基本模塊組成。使用PROE和AUTOCAD完成了這四個模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算,并詳細介紹了各個模塊的組成及功能,及所采用的定位方法和控制體系結(jié)構(gòu)。然后設(shè)計了一種新型的各個模塊之間的機械連接,實現(xiàn)了模塊之間連接的穩(wěn)定性和實用性。 建立了單個模塊化個人機器人的運動學(xué)及動

3、力學(xué)模型,為研究二維、三維未知復(fù)雜環(huán)境下的路徑規(guī)劃算法及運動控制打下基礎(chǔ)。并通過建立單個機器人及多個機器人的數(shù)學(xué)模型,對其越障能力進行了分析計算。對比各種未知環(huán)境下自主移動機器人的路徑規(guī)劃算法,本文提出了一種新穎的、基于“感知-動作”的模糊邏輯控制方法,對機器人進行復(fù)雜未知環(huán)境下的路徑規(guī)劃。依據(jù)此方法建立了模糊邏輯控制器并采用Mobotsim,對該方法進行了二維的仿真驗證,證明了該方法的有效性及可靠性。 目前國內(nèi)外對移動機器人路

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