文档介绍：摘要非完整系统是机器人学和控制工程中普遍存在的约束系统,非完整约束广泛存在于轮式移动机器人、柔性机械手、人造卫星、航天飞机等系统中。而非完整移动机器人的运动规划研究有助于解决工业机器人的高精度装配以及完成各种细微的操作、外星球表面机器人探索运动等问题。因此,对非完整系统的约束问题及其运动规划问题的研究具有重要的理论意义和广阔的应用前景。同时,微分几何理论的进入,更大大地促进了控制理论和系统理论的发展。如何借助于微分几何理论以及非线性系统理论,对非完整系统的运动规划问题进行本文的主要工作包括以下四个方面:扑芯康奈侍猓樯芰讼喙氐囊恍┦Щ∫约盎魅讼低车脑动学、动力学及相关的控制问题。谏鲜龌∩希梦⒎旨负畏椒ǘ杂诜峭暾际魅讼低车姆窍性可控性进行了研究。特别是系统约束的完整性及非完整度,以及非完整约束对机器人系统的控制特性的影响。隽朔峭暾际魅讼低车脑硕婊椒āQ芯苛说湫头峭暾统圣口⋯5恼铱刂撇⒔沂淙胗糜诜潜曜枷低车目刂疲于一些与链式系统类似的系统,采用基本的傅里叶分析方法。同时,也研究了何时能将一个给定系统转化为链式系统的问题。运用标准轨迹中的几何推理技术,研究了手指在被抓物体表面上的重新定位问题。ü龇峭暾低车挠τ檬道徊剿得髁擞稍硕匠痰慕ⅲ到约束系统的结构与可控性分析,再到其选择不同控制方法进行运动规划的整体思路和方法。关键词机器人系统非完整约束运动规划几何方法深入研究和探讨,便成为本文研究的根本思想。
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学位论文作者签名:老易年南开大学学位论文版权使用授权书***缛扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供年解密后适用本授权书。本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。经指导教师同意,本学位论文属于保密,在指导教师签名:学位论文作者签名:解密时间:年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下:
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第一章绪论弟一早珀第一节机器人发展简史年,大学研究出第一种用于机器人运动控制的编程语言——近三十年来,有关机器人的概念及其应用已经从作为科幻电影的素材发展到在工业领域广泛应用的计算机控制的机电装置。在日常工作中可以见到机器人应用于如下领域:在汽车组装线上对车身进行焊接和喷漆;将集成电路元件装插在印刷电路板上;在核辐射、水下、地下等环境进行检查和维修;甚至用于农业生产中摘桔子、收葡萄。虽然这些机器人大都不是拟人的,但是人们对于拟人机器的追求并没有减少,人们甚至幻想把机器人发展***类自身的复制品。虽然在未来几年里,还不能看到这类机器人,但把具有末端执行器的简单机器人引入到广阔的应用领域,人类已取得了很大进步。谒姆泶叹纭奥呈慕的万能机器人惺紫忍岢龅摹S筛镁缗缮龃罅康目苹梦难Ш偷缬埃佣形成了对机器人的认识:像人,富有知识,甚至还有个性。从上世纪年代至今,现代机器人得到了迅速的发展现代机器人的最初研究,开始于第二次世界大战之后国家实验室对遥控机械操作手的开发与研制,这种机械操作手用于处理放射性物质。在远程操作手发展的同时,适用于小体积、高质量航空部件精密铣削加工的数控惨卜⒄蛊鹄础暧肅机床控制器的可编程技术取代远程操作手的主操作手,发明了第一台机器人,他称其为“可蛳铝松鲜鲎ɡ权,并于年在康涅狄格州成立了尽8霉居暝谕ㄓ电机制造厂生产出它的第一台机器人。该机器人的主要革新之处在于可编程性。新近开发的机器人通过传感反馈使其灵活性提高。年圃斐鼍哂力感觉的机器人,它能堆积块料。开发了一种机器人用压力传感器,借助于压力传感器,机器人能挤压被夹物体,并研究了两种不同抓取方机器人一词是年由编程关节式输送装置8缏妆妊谴笱У难鶭式中的一种。第一章绪论
通用电机研究成果的基础上,开发出用于装配的可编程万能机器——机第二节非完整机器人系统的研究现状器人,这标志着工业机器人技术已经完全成熟。年,魅讼群笤宇宙飞船下至海洋开发都采用了机器人作业口“M保彝バ突魅艘渤晌R个重要的研究领域。年英格伯格再推机器人,这种机器人能在医世纪末到世纪初,随