模塊化自重構(gòu)多指手自組織變形規(guī)劃研究.pdf

1、多指手作為機(jī)器人的執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下對物體抓取和操作，引起了人們的廣大興趣。本文在綜合分析國內(nèi)外模塊化自重構(gòu)機(jī)器人和多指手研究現(xiàn)狀、發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，提出了模塊化自重構(gòu)多指手的概念，深入討論和研究了模塊化自重構(gòu)多指手構(gòu)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換的智能算法,自組織變形方法,并實(shí)現(xiàn)了可視化仿真。 首先，在分析典型模塊化自重構(gòu)機(jī)器人模塊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建正六面體、晶格型的模塊模型，運(yùn)用特征向量法對其進(jìn)行描述。建立了模塊化自重構(gòu)多指手模型，給出了

2、鄰接矩陣描述法和特征向量矩陣描述法，并建立對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。 其次，描述了模塊化自重構(gòu)多指手構(gòu)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。針對構(gòu)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換進(jìn)行了規(guī)劃，并采用遺傳模擬退火和蟻群算法進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，構(gòu)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換的連接變化操作次數(shù)被有效地降低，提高了模塊化自重構(gòu)多指手的自重構(gòu)效率。 接著，結(jié)合模塊的基本運(yùn)動(dòng)，采用基于全離散的、智能的變形規(guī)劃方法，運(yùn)用簡單的純邏輯的規(guī)則來產(chǎn)生分布式的控制算法，從而大大簡化了變形的復(fù)雜性和變形步驟，實(shí)現(xiàn)了模塊