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监哗学科名称:机械电子工程研究生:刘睿佳指导教师:傅卫平教授摘要签名:世纪的到来也将机器人的发展引领到一个新的阶段。自主移动操作机器人逐渐成为研究新宠,它们被广泛地应用于各种场合,为人们的生活和生产提供服务与便利。本文以自主轮式移动操作机器人为对象,对其进行了系统设计和分析、仿真,验证了设计方案的可行性和合理性。主要研究工作涉及了机器人系统设计、机械结构设计、运动学分析、有限元分析、动力学仿真、运动学仿真和工作空间仿真等几方面内容。首先,进行了移动操作机器人的总体设计和机械结构设计。分析了移动操作机器人的工作环境和任务,在此基础上对整个机器人进行了系统设计,细化到对每个子系统的设计,包含了控制系统、电源系统和软件架构等。在对机器人运动性能指标提出了要求之后,对移动本体和操作臂分别进行了驱动系统计算、选型,并设计了二者的机械结构。其次,完成了对机械系统设计方案的运动学分析。建立了移动本体的运动学模型,完成了车体坐标系与全局坐标系间转换矩阵的推导;采用瓾法建立了操作臂的连杆坐标系,导出了相应的运动学方程,并进行了反向运动学求解。最后,从结构静力学、动力学和运动学角度对设计方案进行了较为全面的合理性验证。其中静力学分析主要针对移动本体和操作臂的关键零件进行,分析结果表明结构设计方案可行;利用圆僮鞅劢辛硕ρХ抡妫ü韵喙囟ρР问暮蟠砗头析,间接验证了操作臂驱动系统选型的正确性;利用针对操作臂的正向和反向运动学模型进行了运动学仿真和工作空间仿真。所有的分析和仿真结果证明了本机器人设计方案的合理性和可行性。关键词:移动操作机器人;系统设计;移动本体;操作臂;运动学‘本课题受国家自然科学基金项目资助
西安理工大学硕士学位论文
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目录髀邸!灾髀质揭贫僮骰魅说淖芴迳杓啤灾髀质揭贫僮骰魅说幕瞪杓啤研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.弓浴轮式移动操作机器人的需求分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.!.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯机器人移动本体的运动性能指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯移动本体驱动部分的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.≡⌒凸獭机器人移动本体框架结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
⌒⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯移动本体的运动学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.;弧操作臂运动学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯