基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的嗅覺(jué)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，人們對(duì)機(jī)器人的智能程度要求也越來(lái)越高，目前對(duì)機(jī)器人的感知能力的研究主要集中在觸覺(jué)、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)，出現(xiàn)了能看的、能聽(tīng)的甚至能說(shuō)話的機(jī)器人，但是對(duì)機(jī)器人的嗅覺(jué)的研究和應(yīng)用則相對(duì)較少，具有嗅覺(jué)功能的機(jī)器人可以替人類完成很多高危險(xiǎn)的工作。
　　本課題來(lái)源于國(guó)防科技基礎(chǔ)研究基金資助項(xiàng)目，研究的主要目標(biāo)在于建立一套完整、經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、識(shí)別度高、接口規(guī)范的嗅覺(jué)機(jī)器人系統(tǒng)，現(xiàn)階段已完成嗅覺(jué)機(jī)器人搜尋

2、算法及硬件電路的設(shè)計(jì)，而機(jī)械載體部分還未設(shè)計(jì)，通過(guò)比較輪式、腿式、履帶式結(jié)構(gòu)機(jī)器人的特點(diǎn)，本文采用履帶式的行走機(jī)構(gòu)并對(duì)其設(shè)計(jì)，運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)建立其三維實(shí)體模型進(jìn)行仿真分析，可以縮短研發(fā)周期、降低開(kāi)發(fā)成本。
　　本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外履帶式移動(dòng)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀，確定了機(jī)器人系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出各個(gè)零部件的形狀、尺寸大小以及合理安排它們的擺放位置；利用CATIA建立起履帶機(jī)器人的零件和裝配體的三維模型，并利用該軟件及ANSYS軟件

3、對(duì)三維模型及個(gè)別零部件進(jìn)行靜力學(xué)和強(qiáng)度分析，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性；由于履帶式與輪式運(yùn)動(dòng)特性的巨大差異，重點(diǎn)分析了履帶式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)，詳細(xì)分析機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)向和爬坡運(yùn)動(dòng)，建立動(dòng)力學(xué)模型；
　　最后利用RecurDyn軟件創(chuàng)建機(jī)器人的履帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)履帶機(jī)器人的幾種工況運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真，著重分析了履帶機(jī)器人的爬坡能力，調(diào)整地面參數(shù)與坡度高度，得到的仿真結(jié)果與分析計(jì)算結(jié)果一致，仿真方法具有一定的可信度，為今后的履帶機(jī)器人的建模仿