| 【中文题名】 | 可重构模块化机器人构形设计理论及方法的研究 |
| 【英文题名】 | Research on Configuration Design Theory and Method for Reconfigurable Modular Robots |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 可重构模块化机器人,模块化平台,构形设计,遗传算法,运动学, |
| 【英关键词】 | Reconfigurable Modular Robot,Modular Platform,Configuration Design,Kinematics, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人> |
| 【论文摘要】 |
可重构模块化机器人系统是由一套具有标准连接接口的模块组成，这些模块能够根据特定的任务要求而被快速的装配成具有不同运动学参数和动力学行为的机器人构型。现代工业生产的工作环境与任务多变，需要采用能够快速适应任务的制造装备与制造系统。可重构模块化机器人的特点恰恰满足了现代化生产的这种需求，而且大大的提高了工作效率，降低了成本。本文就是基于这一点，对可重构模块化机器人的构型设计方法与运动学作了相应研究。
可重构机器人的模块划分与模块化平台的建立。首先本文利用面向功能的模块划分方法，对可重构机器人进行了模块划分，实现了机器人快速重构性。并且利用基于对象的模块表达方法对模块的性能参数进行了分类描述，在此基础上利用Microsoft Access建立起可重构机器人模块化平台数据库。
构形设计是可重构机器人设计的核心内容。本文对构形设计问题进行了描述，建立了构形设计的优化模型；在构形设计过程中采用了一种基于遗传算法的机器人多目标评价方法，通过实例计算证明了构形设计方法的有效性。在构形的评价方面采用了基于遗传算法的评价方法，避免了机器人设计过程中反复求逆解的困难。
运动学建模问题是可重构机器人... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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第一章 绪论 |
8-15 |
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1.1 可重构模块化机器人 |
8-13 |
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1.1.1 可重构模块化机器人概念 |
8-9 |
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1.1.2 可重构模块化机器人的发展和研究现状 |
9-12 |
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1.1.3 可重构模块化机器人研究的意义、发展方向和应用前景 |
12-13 |
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1.2 可重构模块化机器人研究内容 |
13-14 |
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1.2.1 可重构机器人模块系统的研究 |
13 |
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1.2.2 可重构机器人构形设计的研究 |
13-14 |
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1.2.3 可重构机器人控制方法的研究 |
14 |
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1.3 本论文研究主要研究内容 |
14-15 |
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第二章 可重构机器人模块化平台设计 |
15-27 |
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2.1 引言 |
15 |
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2.2 可重构模块化机器人平台设计 |
15-18 |
|
2.2.1 可重构机器人模块设计原则 |
15-16 |
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2.2.2 可重构机器人模块化平台设计 |
16-18 |
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2.3 可重构机器人模块表达方法 |
18-20 |
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2.3.1 模块表达方法概述 |
18 |
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2.3.2 基于对象的模块表达方法 |
18-20 |
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2.4 可重构机器人模块平台数据库的建立 |
20-26 |
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2.4.1 数据库的选择 |
20-21 |
|
2.4.2 数据库的建立 |
21-23 |
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2.4.3 数据库与Matlab的连接与应用 |
23-26 |
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2.5 本章小结 |
26-27 |
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第三章 可重构机器人构型设计 |
27-40 |
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3.1 引言 |
27 |
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3.2 可重构机器人构形设计 |
27-34 |
|
3.2.1 构形设计问题与设计方法 |
27-28 |
|
3.2.2 构形设计优化模型 |
28-31 |
|
3.2.3 构形设计实例 |
31-34 |
|
3.3 可重构机器人构形评价 |
34-39 |
|
3.3.1 构形设计评价指标 |
34-35 |
|
3.3.2 机器人可达性评价 |
35-38 |
|
3.3.3 可达性评价实例 |
38-39 |
|
3.4 本章小结 |
39-40 |
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第四章 可重构机器人运动学研究 |
40-51 |
|
4.1 引言 |
40-41 |
|
4.2 模块的变换矩阵 |
41-42 |
|
4.3 可重构机器人正运动学 |
42-46 |
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4.3.1 局部指数积公式 |
42-44 |
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4.3.2 可重构模块化机器人的运动学方程 |
44 |
|
4.3.3 可重构机器人运动学求解实例 |
44-46 |
|
4.4 机器人逆运动学 |
46-50 |
|
4.4.1 逆运动学公式推导 |
46-49 |
|
4.4.2 逆运动学求解实例 |
49-50 |
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4.5 本章小结 |
50-51 |
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第五章 结论与展望 |
51-53 |
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5.1 研究的主要结论 |
51 |
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5.2 展望 |
51-53 |
|
参考文献 |
53-56 |
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致谢 |
56-57 |
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附录 |
57 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385474 |
