一、从动轮式机器人运动规划的研究（论文文献综述）
李思凡[1]（2021）在《高速跑跳全形态式仿鸵鸟机器人设计与仿真分析》文中指出随着科技的发展,机器人在人类生活中的应用领域不断扩大,包括服务、娱乐、医疗和军事等。双足机器人具有类人的结构和外观,对环境适应性强、灵活性高,可以代替人类完成很多危险性任务,比如防火救灾、环境侦查等。而如何让双足机器人实现高速度、低能耗的稳定运动,是目前机器人领域的研究热点之一。非洲鸵鸟（以下称为鸵鸟）作为目前世界上奔跑速度最快的两足动物,其腿部粗壮有力,能够实现持续的高速运动,此优越性对双足机器人的机械结构设计提供了重要的参考价值。本文以鸵鸟为仿生原型,根据工程仿生学原理,设计一种全形态式仿鸵鸟机器人,并进行相关理论分析和仿真实验研究。主要研究内容如下:（1）结合文献调研法研究鸵鸟的生物体机构、生物运动机理和运动规律,总结使鸵鸟实现持续的高速稳定奔跑运动的原因。采用仿生机械设计和轻量化设计,设计出一款结构紧凑、控制简单,且能实现高速奔跑、节能减震的全形态式仿鸵鸟机器人,并通过SOLIDWORKS建立三维模型。（2）简化机器人腿部结构,采用矢量解析法建立正向运动学数学模型,求得其足端轨迹及各关节速度和加速度方程,并通过ADAMS仿真验证了模型的正确性。基于此,以使实际轨迹与期望轨迹距离最小为目标函数,通过MATLAB遗传算法工具箱进行优化设计,得到一组最优的腿部机构结构参数。提出了三种求解腿部机构逆解的方法,并验证了其中微分法的正确性。同时,对机器人头、尾和翅膀机构进行正逆运动学分析,并验证其正确性。（3）基于达朗贝尔原理对机器人腿部结构进行动力学分析,建立动态静力学模型,求解出各关节约束反力及曲柄所需驱动力矩,并通过ADAMS仿真验证了动力学模型的正确性。（4）通过ADAMS软件建立机器人的虚拟样机仿真模型,对机器人刚性腿与具有弹簧或（和）扭簧的弹性腿进行仿真实验,对比仿真结果,结果表明弹性元件对机器人运动性能具有明显提升。通过ADAMS仿真分析不同刚度下弹簧和扭簧对机器人运动性能的影响,并组合不同刚度的弹簧和扭簧,得出一定区间内最能满足机器人设计需求的一组弹簧和扭簧刚度。（5）对机器人双腿、头、尾和翅膀进行运动规划,并使用PID算法设计机器人各部分运动控制器。在此基础上,在ADAMS中添加相应的STEP驱动函数,对机器人整体进行仿真实验,验证了运动规划的可行性。
杨鹏亮[2]（2021）在《轮腿式变胞机器人驻车转向时重构运动分析及稳定性控制》文中提出本课题结合轮式机器人机动性和足式机器人灵活性的特点设计了轮腿混合式变胞机器人,能够根据外界环境在轮式移动和足式行走间自然切换。本文主要针对所设计的轮腿混合式变胞机器人在进行转向耦合重构时所面临的运动学和动力学分析、稳定性判据及评价准则、运动规划、摆动腿着地柔顺性控制策略、运动稳定性控制以及嵌入式电控系统构建等关键技术展开研究,为轮腿混合式机器人的实用化应用奠定基础。首先,对变胞机器人进行简化,在三维空间中建立十二连杆模型,考虑各连杆在前向、侧向及横向平面运动的耦合效应基于笛卡尔坐标系和广义坐标法建立转向耦合重构过程的运动学模型。运用拉格朗日动力学方程分别建立变胞机器人在前向平面、侧向平面以及横向平面的运动在单、双脚支撑期的动力学模型。其次,基于ZMP稳定性理论对系统转向耦合重构进行稳定性分析。推导变胞机器人多连杆模型的ZMP计算公式。通过三次样条插值函数规划关节转角运动规律保证转向耦合重构运动的平顺性,引入稳定裕度定量评判运动过程中系统稳定性的强弱。而后,通过分析转向耦合重构过程中摆动腿与环境间的作用关系提出了摆动腿着地柔顺控制方法,建立基于位置的阻抗控制模型,减小了机器人摆动腿着地时与地面间的刚性冲击。设计模糊PID控制器控制调质心滑块的运动规律,在不改变关节运动规律保证运动平顺性的前提下调整ZMP（零力矩点）,增强转向耦合重构运动过程的稳定性,提高系统的抗干扰能力。最后,开发变胞机器人电控系统,并以此为实验平台设计并完成摆动腿着地柔顺控制和转向重构稳定性控制实验,对提出的控制策略进行实验验证。
周云虎[3]（2021）在《轻型蛇形机器人系统设计及分段运动规划策略研究》文中指出由于地震、山体滑坡等自然灾害发生后会形成大片的废墟,这些情况会给灾后救援带来很大困难。机器人协助救援成为一种比较高效且安全的救援形式。蛇形机器人是一种特殊的移动机器人,它细长的身体能深入狭隘空间,质量小且在机械本体上分布均匀,能够适应疏松路面等恶劣环境。蛇形机器人具有超冗余自由度,使其运动具有很强的灵活性,对环境的适应性很高。因此蛇形机器人比较适合协助救援。蛇形机器人在实际的灾后救援任务中往往需要通过穿过狭窄空间使用头部相机对灾区现场的图像信息进行采集以及进行末端操作控制任务。为了完成协助救援任务,本文研制了一套轻型蛇形机器人样机和实时控制系统,并研究了蛇形机器人背脊曲线（backbone curve）离散化方法以及分段运动规划策略。最后穿越狭窄孔洞和末端运动规划的实验证明了策略的有效性。针对轻型蛇形机器人样机研制和实时控制系统设计问题,首先本文在结构上设计了模块化关节,关节间采用法兰进行连接,关节轴线相互正交分布,构成蛇形机器人。通过机器人模块机械结构和电气系统的定制设计,实现了结构紧凑轻巧的设计目的。为了满足蛇形机器人超冗余自由度对实时性的苛刻要求以及控制平台的易扩展性,本文提出了基于Linux系统嵌入Xenomai内核的蛇形机器人实时控制系统,同时采用机器人操作系统（Robot Operating System,ROS）进行非实时任务层的规划。通过对比实验验证了该系统的可靠性和实时性。此外,通过将IMU传感器融合输出的蛇形机器人头部末端姿态用于头部相机图像的修正,进而实现蛇形机器人运动过程中对周围环境的实时观测。针对目前蛇形机器人基于背脊曲线离散化的运动规划局限性问题,本文对背脊曲线离散化方法进行了适当地改进。本文建立了一般分段背脊曲线的构建方法与边界约束条件。为了改进平面背脊曲线的离散化,本文提出了基于最小旋转标架（Rotation minimizing frame,RMF）的离散化方法,相对于传统的基于曲率挠率积分的离散化方法,本文通过数值实验证明提出的方法计算量大大降低,同时降低了离散化的误差。为了降低空间背脊曲线离散化误差,本文提出了基于曲线能量标准和最优化的空间背脊曲线的离散化方法。基于算法的对比数值实验结果,该方法相比于传统方法大大降低了空间背脊曲线离散化误差。针对蛇形机器人面向协助救援侦察任务时穿越狭小空间的运动规划需求,本文对基于贝塞尔背脊曲线的分段运动规划策略进行了研究。针对基于贝塞尔背脊曲线的分段运动规划策略,本文设计了可以灵活调整的分段背脊曲线。与现有的分段背脊曲线运动规划策略对比,本文设计的背脊曲线离散化后的构型有更大的工作空间。通过控制背脊曲线变形并进行离散化进而实现机器人位姿的灵活调整,规划蛇形机器人关节通过狭窄空间。最后穿越墙面孔洞动力学仿真实验证明了基于贝塞尔背脊曲线的策略的有效性。针对蛇形机器人协助救援任务中末端操作控制的运动规划问题,本文提出了基于灵活工作空间的蛇形机器人分段运动规划策略。通过对机器人的运动链进行分段,进而建立分段运动学模型,并基于运动链末端所在分段的灵活工作空间完成蛇形机器人运动链逆运动学的解算。此外,为了避免初始时刻部分模块与地面发生碰撞,本文提出了基于笛卡尔空间的整体规划方法,解决了机器人模块与地面发生撞击影响到蛇形机器人的运动稳定性的问题。在保证蛇形机器人稳定的前提下,通过运动学分段求解实现了蛇形机器人头部末端的精确运动控制,并用仿真证明了策略的有效性。最后,将提出的策略与现有分段运动规划策略进行工作空间的对比,证明了提出的策略适用性广的优点。为了验证提出的蛇形机器人的运动规划策略的实际有效性和优点,本文对提出的基于贝塞尔背脊曲线和基于灵活工作空间的两种分段策略分别与现有的策略进行了对比实验。穿越墙面狭窄孔洞对比实验证明了提出的基于贝塞尔背脊曲线的策略的有效性和灵活性。蛇形机器人末端运动规划对比实验证明了基于灵活工作空间的策略的有效性和精确性。此外,通过实验证明了基于IMU传感器融合的头部末端姿态修正头部相机图像方法的有效性。因此,本文提出的运动规划策略满足协助救援时蛇形机器人深入狭窄空间侦察和末端操作任务的需求。
葛少朋[4]（2020）在《全向移动机械臂的结构设计与研究》文中研究说明随着机器人技术在制造业领域应用与发展,对于复杂和需要全方位移动的工作环境,传统固定底座机械臂无法满足工作要求,本文设计了一款操作灵活的“全向移动机械臂”,开展了包括全向移动平台结构设计、运动学仿真分析及机械臂的运动规划等三方面的研究,内容如下:（1）全向轮的结构设计与研究。根据辊子的几何建模原理图,推出所需的辊子理论母线方程,再对辊子母线近似法进行分析与比较,从而确定以“圆弧曲线”作为辊子结构设计的理论依据;接着进行了辊子和轮毂外形结构的优选与设计,确定全向轮中的关键参数并完成模型装配;对全向轮和辊子的力学特性进行分析,结果分析验证了其力学性能。（2）全向移动平台系统结构设计与研究。基于系统平台的设计要求及原则,确定了系统平台整体结构的方案设计;进一步对平台系统中的驱动系统、传动系统及车体系统的结构进行设计和相关参数的计算;对平台系统中的关键零部件力学特性进行分析,结果分析验证了其力学性能。（3）全向移动平台运动学特性分析与虚拟仿真研究。根据全向轮的力学特性,对平台的速度和轮组布局进行分析,建立起运动学方程,并对其平台受力进行分析,综上可以得出平台运动的规律;采用虚拟仿真软件建立起系统平台的仿真模型,对模型进行横、纵及原地自转三种运动学仿真实验,通过对仿真数据的分析与理论结论的对比,验证了运动学仿真分析与平台结构设计的可靠性;对仿真实验数据误差的原因进行分析并提出解决方案。（4）基于ROS机械臂的运动规划与仿真研究。介绍了 ROS系统;对机械臂简化模型建立关节坐标系并进行了正、逆运动学的分析与求解;利用sw2urdf、MoveIt!及RViz分别建立机械臂的模型文件、配置功能包的参数及仿真环境的搭建;通过对机械臂的预设目标与避障两种运动规划仿真实验数据进行分析,其分析结果验证了机械臂运动规划的可行性。图[86]表[10]参[61]
邱来奇[5]（2020）在《基于ROS的移动机器人设计及路径规划研究》文中认为随着全球科技的飞速发展,机器人的智能化应用及研究已被各行业所认同。自主移动机器人技术成为该领域的研究焦点,其中移动机器人底盘设计、地图构建、定位及导航成为移动机器人核心问题。自主移动机器人具有应用层面广,能够很大程度上代替人们从事相应工作,进而人们面对复杂场景不可或缺的工具,具有很大地研究价值和意义。然而,移动机器人仍然存在问题:如何设计机器人的底盘以及转向机构,使机器人自主能力提升;如何使用低成本的雷达和深度相机构建精准的地图,遇到低于雷达扫描平面的障碍物,雷达无法识别;如何根据构建的地图高效地执行路径规划算法,自主定位导航,到达相应的目标点;如何降低自主移动机器人研发周期及人力成本。针对上述问题,通过调研国内外研究现状,最终确定了一种小汽车式阿克曼底盘及转向机构的机器人设计方案,并通过调研的分析得到移动机器人设计参数。在Solid Works中进行整体及零件的三维建模、装配以及运动仿真测试,并对移动机器人的转向机构以及整体运动学模型进行数学模型建立,借助MATLAB工具优化分析。在ROS系统下,进行软件框架搭建,其中未知环境中定位及地图构建（SLAM）,路径规划实现移动机器人自主导航的关键。利用单线激光雷达和深度相机进行数据融合实现SLAM技术;对现有基本快速扩展随机树解决规划的路径存在不足及缺陷进行了详述,针对该算法在二维栅格地图中存在随机扩展及路径曲折的问题,结合以移动机器人底盘的运动学非完整性约束及环境条件约束,提出了一种改进快速扩展随机算法,改进后的算法有效地向目标点扩展并利用三次均匀B样条曲线进行折线拟合,提高了规划出路径的平滑度,并利用MATLAB软件对改进的算法进行仿真验证,最后借助ROS中Rviz和Gazebo仿真环境验证改进后的算法。最后,在ROS架构下,修改开源包中的部分源码以及将改进后的算法以插件形式插入导航框架中,并搭建了实际的测试环境,将上述研究的算法在实际移动机器人上进行算法有效性验证。该论文有图82幅,表10个,参考文献61篇
赵欣然[6]（2020）在《轮腿可变搜救机器人设计与仿真》文中研究说明轮腿可变搜救机器人是移动机器人领域的一个重要研究方向,它能够很好适应搜救机器人工作区域的复杂地形环境,从而代替搜救人员进入到危险狭小的区域内进行搜寻伤员、灾情检测等工作,具有广阔的应用前景。本文密切结合搜救机器人实际需求和运动平台发展趋势,设计出一种兼具轮式运动平台的高机动性与弧腿式运动平台的高地形自适应能力的轮腿可变搜救机器人。主要研究内容包括结构设计、参数优化、运动学仿真与有限元分析等。本文取得的主要研究成果如下:（1）通过研究弧腿模式下轮辐数目与运动性能之间的关系（驱动力、驱动力矩、越障高度、质心波动）,确定轮辐数目为3;面向搜救机器人工作需求,从自然界中具有卓越运动能力的生物的运动机理中得到启发,基于平面四连杆运动机理,本文设计出一种可以在轮式结构与腿式结构之间自由变换的可重构车轮;运用图像几何学方法,以台阶为目标障碍物,研究可重构车轮结构参数之间内在规律,从而在轮式结构半径不变的前提下,得到了最大展开半径（为轮式结构半径的两倍）;针对可重构车轮结构特点设计出一种以电磁离合器为主体的运动模式变换结构,其通过控制内辐条与外辐条的相对运动状态,从而达到控制车轮自由切换结构的目的;最后,基于总体设计要求完成轮腿可变搜救机器人的整体设计方案。所设计的运动平台既可以在平坦地面以轮式模式高速运动,也可以变换成弧腿模式快速通过崎岖不平的区域,具有较高的理论意义与实际应用价值。（2）根据四个车轮的不同运动状态,对轮腿进行分组。通过重心投影法分析轮腿可变搜救机器人在平地、斜坡与侧斜坡的稳定性,并建立机器人的运动学模型,分析机器人的越障过程,得到轮腿可变搜救机器人可以稳定运动的最大斜坡坡度与越障高度。（3）在Solid Works软件中绘制轮腿可变搜救机器人仿真模型,并根据搜救机器人工作环境特点绘制出目标障碍模型;将模型导入到ADAMS软件中,验证了模式变换机构设计的可行性,验证了搜救机器人具有良好的越障能力、复杂地形自适应能力、转向性能等;此外,通过对搜救机器人不同相位差下（0°、15°、30°、45°、60°）运动性能进行仿真,结果表明当相位差为0°时,质心波动的幅度最大（约为75mm）且速度最慢,随着相位差的不断增加,质心波动的幅度逐渐减小但速度逐渐加快,当相位差为60°时,质心波动幅度最小约为25mm且前进速度最大。（4）在Solid Works软件中绘制可重构车轮简化模型并导入到ABAQUS软件中,通过更改车轮材质和局部减材等操作,对可重构车轮进行轻量化设计。最终结果表明,当可重构车轮的材质为钢时,无论是否对车轮进行减材处理,均能符合强度要求,若材质采用铝合金则不能很好的满足强度要求。
王团辉[7]（2020）在《凸轮连杆组合机构驱动的四足仿生马机器人构型设计与运动学建模分析》文中认为本文通过详细分析四足机器人国内外的研究现状,结合仿生学原理设计出一种用于马术辅助治疗的四足仿生马机器人。该机器人腿部系统采用凸轮连杆组合机构驱动,具有两个自由度,能够实现足端轨迹跨距与高度的调整,进而形成不同运动轨迹以满足不同患者的康复需求。在仿生马机器人研究过程中,根据对国内外同类研究的总结,本文设计了仿生马机器人的整体构型,对仿生马机器人工作原理进行了详细论述。为了求解该机器人腿部系统各机构的运动参数,对其腿部系统进行了运动学建模分析和MATLAB运动分析程序的开发,分析了各结构参数与步行腿足端点轨迹、速度和加速度的关系,以及运动过程中凸轮压力角等特征性能。基于Adams仿真软件,对仿生马机器人的三维模型进行动力学仿真,分析了运动过程中的驱动电机扭矩、步行腿受力以及机器人质心加速度等特性。提出了通过采用变速驱动的方式,消除仿真过程中机器人整体跳跃的现象。根据仿生马机器人腿部系统运动学分析,推导支点可变平底摆动从动件凸轮机构模型,进而推出其凸轮机构的参数优化模型和凸轮轮廓设计模型。随后,将支点可变平底摆动从动件凸轮机构模型应用到仿生马机器人腿部系统中,可以达到在满足患者康复需求的基础上优化步距机构的目的,也丰富了凸轮连杆组合机构的设计理论。本文围绕仿生马机器人的构型设计与运动学建模分析展开了研究,研究过程中所得结论,将对马术辅助治疗的发展起到一定的促进作用。
潘以涛[8]（2020）在《基于躯干机构的六足移动机器人的设计与运动性能分析》文中研究表明与轮式或者履带式机器人相比,六足移动机器人可以调节腿部机构,实现了落足点为离散的点,使机器人在跨越障碍运动中重心得了稳定,更适合在非结构化环境下工作。因此,六足机器人得到了广泛的关注和研究,但是目前的大多数六足移动机器人仅具备了基本、灵活度不高的运动能力,而缺少自身冗余的其他结构创新来配合腿部机构进一步实现多模式、灵活度更高的运动能力。针对这一问题,本文设计了一种基于躯干机构的六足移动机器人,并开展了相关的运动性能研究。首先,根据机器人在复杂环境下的工作性能要求,进行了基于躯干机构的六足移动机器人结构设计。然后,通过构造矢量封闭方法求得躯干机构逆解位姿方程,利用对逆解方程的时间求导法构建了机构速度和加速数学模型。其次,基于雅克比矩阵,利用虚功原理求得了躯干机构中运动平台与主动杆和从动杆件之间的约束静力、刚度、灵巧度以及工作空间的运动性能方程,另外,通过D-H法建立了该六足移动机器人的躯干机构中驱动支链长度、腿关节转角和足端空间位置之间的数学关系模型。接着,采用三角步态对该六足移动机器人进行了直线行走、转弯避障以及滚动的步态规划与步长计算,结合六足移动机器人的虚拟样机仿真分析,验证了步态规划理论模型的正确性。除此之外,以重心投影点距离各支撑足投影点所形成边的最小距离为静态稳定性判据依据,得出了稳定裕度方程,进一步保证了机器人的稳定性。最后,首先以STM32系列芯片作为本文六足移动机器人的控制主板,进行了各功能模块的硬件和软件控制系统搭建,然后采用Keil Uvision 5软件编写了机器人的运动控制程序,实现了上位机与下位机通信,完成了样机中躯干机构、腿部足端、转弯避障、攀爬等方面相关实验研究。结果验证了基于四级并串4-SPS/U式躯干机构的六足移动机器人设计和规划的合理性、所设计的机器人运动性能是符要求。
孟煜茗[9]（2020）在《月面探测机器人摇橹式行走机构设计》文中进行了进一步梳理自实施探月计划以来,我国已在月球探测取得了一系列重大进展,完成“绕-落-回”三步走计划之后,我国的航天事业更是迎来了飞速发展。月球上是否存在水冰一直是月球探测的热点问题,越来越多的探测数据表明,在月球南极的永久阴影区内极有可能含有水冰。如何进入月球南极永久阴影区进行采样探测,同时避开探测进入过程造成的污染区域是月球南极水冰探测的关键问题之一,这便要求探测器具有一定的移动能力。当前世界各国的移动巡视器可完成多种复杂的科学探测任务,但其移动和采样系统十分复杂,对本课题需要短距离移动,进行区域探测的任务来说,系统资源代价太高,如何提高系统的集成程度,提高资源利用,就成为探测其设计的关键。在该背景下,本文充分调研分析了国内外探测机器人和采样机构的发展历史和研究现状,提出一种高系统集成度和资源利用率月面探测器机器人移动机构设计。本文首先通过对比与采样功能共体和非共体的两种探测器移动机构设计方案的优缺点,选定了适用于短距离移动、区域采样探测的与采样功能共体的探测器移动机构设计方案,该方案采用单腿驱动摇橹式移动的方式,同时将其复用为采样机构,两者进行了共体设计。在确定整机方案后,对采样、驱动、足等各个功能单元进行了原理设计,同时分析了探测机器人移动和采样工作模式。以与采样功能共体的探测器移动机构设计方案为基础,进行了移动机构设计,驱动腿同时也是采样机构,该单元采用了多级钻杆设计,完成了其伸缩结构的约束设计,采用柔性钢带嵌入钻杠凹槽的方案驱动钻杆伸缩,分析了柔性钢带驱动的可行性和可靠性,并采用摩擦驱动的方式,设计了驱动柔性钢带的进尺驱动器,采用并联平台驱动多级钻杆的摆动,最后完成了固定足的足垫设计。以所设计的摇橹式移动机构为对象,以STM32最小系统为核心进行控制系统设计,上位机和下位机采用无线通信的方式,下位机采集各路力传感器和位姿传感器数据,同时驱动各路电机。并对原理样机进行了实现。对摇橹式移动机构进行了逆运动学、正运动学及姿态求解,给出了雅可比矩阵。对摇橹式移动的滑移和转动两种模式进行了受力分析,明确了滑移和转动两种不同移动模式的可行域及驱动腿摆动方向,从受力分析上验证了摇橹式移动的可行性和灵活性。为了准确地获得位姿信息,采用互补滤波算法对陀螺仪和加速度计的数据进行互补滤波处理,有效降低了传感器的噪声和漂移。在伺服控制方面,选用了模糊PID算法,设计了模糊PID控制器。最后给出了适合摇橹式移动机构的运动规律和摆动策略,通过建立的探测机器人虚拟样机系统,进行了摇橹式移动策略仿真,验证了摇橹式探测机器人的合理性和可靠性。
张加润[10]（2020）在《一种基于电磁吸附的爬壁机器人的设计与研究》文中指出该课题以罐体、船舶类等大型金属设备的除锈、打磨、焊接为背景,针对传统人工作业所面临的环境恶劣、危险性大、效率低等问题,提出了一种基于电磁吸附的直线型足式爬壁机器人整体结构,并完成了机构创新设计、运动学分析、动作协调和作业可实现性分析。在对机器人吸附方式、行走方式和驱动方式进行分析和选择的基础上,提出了爬壁机器人的整体设计方案。根据机构设计原则,完成了各部分组件的结构设计,确定了相关构件的具体尺寸参数。利用SolidWorks软件绘制了机器人三维模型,分析了机器人在爬行过程中腿部机构的动作原理。建立了腿部等效平面机构简图,对相关构件进行了速度、加速度等运动学分析,得出腿部机构的位置正解与反解方程。建立了机构输入与输出雅可比矩阵方程,采用Gosselin和Angeles的研究方法分析了腿部并联机构在运动过程中可能产生的奇异位形。以保证机器人行走运动稳定性和协调性为原则,基于高次多项式规律对机器人腿部运动进行了轨迹规划,建立了前、后两滑块速度、加速度随时间变化的函数方程,并用Matlab对两滑块进行了运动学仿真分析。建立了机器人运动的稳定平面,通过分析机器人重心投影点与稳定平面之间的相对位置关系,分析了机器人可能发生失效的两种形式,即沿壁面的滑落和自身的倾覆。对机器人进行了整体受力分析,建立了机器人在不发生运动失效情况下,每个吸附单元的吸附力需求随壁面倾角的变化关系,得出了一个单元的临界最小吸附力,为对吸附单元的进一步优化提供了理论基础。图33幅;表4个;参52篇。
二、从动轮式机器人运动规划的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、从动轮式机器人运动规划的研究（论文提纲范文）
（1）高速跑跳全形态式仿鸵鸟机器人设计与仿真分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 仿生双足机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 鸵鸟生物运动机理研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 全形态式仿鸵鸟机器人仿生结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 鸵鸟运动仿生因素研究 |
| 2.2.1 鸵鸟腿部 |
| 2.2.2 鸵鸟头部、尾部及翅膀 |
| 2.3 全形态式仿鸵鸟机器人结构设计 |
| 2.3.1 腿部结构设计 |
| 2.3.2 翅膀结构设计 |
| 2.3.3 尾部结构设计 |
| 2.3.4 头部结构设计 |
| 2.3.5 整体机械结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 全形态式仿鸵鸟机器人运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腿部结构运动学分析 |
| 3.2.1 正运动学分析 |
| 3.2.2 理论计算与仿真结果验证 |
| 3.2.3 逆运动学分析 |
| 3.3 腿部结构结构参数设计及优化 |
| 3.4 翅膀结构运动学分析 |
| 3.4.1 正运动学分析 |
| 3.4.2 逆运动学分析 |
| 3.5 尾部结构运动学分析 |
| 3.5.1 正运动学分析 |
| 3.5.2 逆运动学分析 |
| 3.6 头部结构运动学分析 |
| 3.6.1 正运动学分析 |
| 3.6.2 逆运动学分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 全形态式仿鸵鸟机器人腿部机构动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刚性腿动力学分析 |
| 4.2.1 动态静力学分析 |
| 4.2.2 质心运动学分析 |
| 4.2.3 受力分析 |
| 4.2.4 动态静力学模型的建立 |
| 4.2.5 理论计算与仿真结果验证 |
| 4.3 弹性腿动力学分析 |
| 4.3.1 受力分析 |
| 4.3.2 动态静力学模型的建立 |
| 4.3.3 理论计算与仿真结果验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 全形态式仿鸵鸟机器人运动性能仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟样机仿真模型 |
| 5.2.1 ADAMS软件介绍 |
| 5.2.2 仿真模型的建立 |
| 5.2.3 仿真环境参数设置 |
| 5.2.4 关节驱动设置 |
| 5.3 刚柔耦合腿部结构运动性能仿真分析 |
| 5.3.1 不同刚柔耦合结构及刚性结构运动性能分析 |
| 5.3.2 弹簧刚度仿真分析 |
| 5.3.3 扭簧刚度仿真分析 |
| 5.3.4 弹簧与扭簧最佳配合仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全形态式仿鸵鸟机器人运动规划及仿真分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 腿部运动规划 |
| 6.2.1 步态规划 |
| 6.2.2 运动规划 |
| 6.3 翅膀、头、尾的运动规划 |
| 6.3.1 翅膀运动规划 |
| 6.3.2 尾部运动规划 |
| 6.3.3 头部运动规划 |
| 6.4 运动控制器设计 |
| 6.4.1 PID控制算法介绍 |
| 6.4.2 运动控制框图 |
| 6.5 全形态式仿鸵鸟机器人虚拟样机仿真 |
| 6.5.1 仿鸵鸟机器人运动仿真 |
| 6.5.2 仿真结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 虚拟样机仿真模型驱动函数 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）轮腿式变胞机器人驻车转向时重构运动分析及稳定性控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 样机研究现状 |
| 1.2.1.1 轮腿混合式移动机器人研究平台 |
| 1.2.1.2 双足步行机器人研究平台 |
| 1.2.2 理论研究现状 |
| 1.2.2.1 运动学及动力学建模 |
| 1.2.2.2 机器人运动规划 |
| 1.2.2.3 机器人运动稳定性 |
| 1.2.3 机器人运动误差及其控制技术 |
| 1.2.3.1 机器人柔顺控制 |
| 1.2.3.2 ZMP反馈误差稳定性控制 |
| 1.2.3.3 关节位置伺服控制 |
| 1.3 本文的主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 轮腿式变胞机器人机械系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 需求分析和设计要求 |
| 2.3 轮腿式变胞机器人整体结构介绍 |
| 2.4 变胞机器人关键机构设计 |
| 2.5 轮足状态切换过程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 变胞机器人驻车转向重构运动学及动力学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变胞机器人模型简化 |
| 3.3 变胞机器人运动学建模 |
| 3.3.1 运动学分析方法 |
| 3.3.2 变胞机器人转向重构运动学模型 |
| 3.4 变胞机器人动力学建模 |
| 3.4.1 拉格朗日方程 |
| 3.4.2 前向平面运动的动力学模型 |
| 3.4.3 侧向平面运动的动力学模型 |
| 3.4.4 横向平面运动的动力学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 变胞机器人转向重构姿态稳定性分析及重构规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于ZMP的转向重构稳定性分析 |
| 4.2.1 变胞机器人ZMP(零力矩点)位置计算 |
| 4.2.2 转向重构运动的姿态稳定区域 |
| 4.2.3 转向重构运动的姿态稳定性条件 |
| 4.3 基于模型的驻车转向重构运动规划 |
| 4.3.1 机器人转向重构规划 |
| 4.3.2 各关节转角运动规律设计 |
| 4.4 转向重构运动学及动力学仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 变胞机器人摆动腿着地柔顺性及稳定性控制 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 变胞机器人摆动腿着地柔顺控制 |
| 5.2.1 阻抗控制算法 |
| 5.2.2 阻抗模型建立与分析 |
| 5.2.3 阻抗控制器设计 |
| 5.2.4 姿态控制实现方法 |
| 5.2.5 阻抗参数确定方法 |
| 5.3 基于模糊PID的稳定性控制 |
| 5.3.1 PID控制 |
| 5.3.2 模糊控制 |
| 5.3.3 调质心机构模糊PID控制器设计 |
| 5.3.4 基于模糊PID的转向重构稳定性仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 变胞机器人电控系统开发与实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 变胞机器人物理样机 |
| 6.3 电控系统设计 |
| 6.3.1 指令发送系统 |
| 6.3.2 主控系统 |
| 6.3.3 多传感器检测系统 |
| 6.3.4 运动执行系统 |
| 6.3.5 上位机信息采集系统 |
| 6.4 实验设计及结果分析 |
| 6.4.1 实验设计 |
| 6.4.2 实验结果与分析 |
| 6.4.2.1 摆动腿着地柔顺控制实验 |
| 6.4.2.2 稳定性控制实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）轻型蛇形机器人系统设计及分段运动规划策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外蛇形机器人样机研究现状 |
| 1.2.1 国外蛇形机器人样机 |
| 1.2.2 国内蛇形机器人样机 |
| 1.2.3 研究现状简析 |
| 1.3 蛇形机器人运动规划研究现状 |
| 1.3.1 仿生蛇步态运动规划 |
| 1.3.2 参数化步态运动规划 |
| 1.3.3 分段运动规划 |
| 1.3.4 研究现状简析 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 轻型蛇形机器人系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 轻型蛇形机器人机械系统设计 |
| 2.2.1 机械结构总体方案分析设计 |
| 2.2.2 轻型单模块机械结构设计 |
| 2.3 轻型蛇形机器人电气系统方案设计 |
| 2.4 蛇形机器人实时控制系统设计 |
| 2.4.1 基于PPSeCo的实时通信设计 |
| 2.4.2 实时控制框架设计 |
| 2.4.3 实时控制系统对比实验及样机验证实验 |
| 2.5 传感器数据融合与标定 |
| 2.5.1 传感器数据融合算法分析 |
| 2.5.2 传感器数据融合与标定实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 蛇形机器人背脊曲线研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统背脊曲线与离散化方法分析 |
| 3.3 背脊曲线分段设计方法研究 |
| 3.3.1 背脊曲线分段设计分析 |
| 3.3.2 背脊曲线与类弹簧爬杆步态设计 |
| 3.4 平面背脊曲线离散化方法改进 |
| 3.4.1 基于RMF的平面波纹管模型 |
| 3.4.2 改进的平面背脊曲线离散化方法 |
| 3.4.3 平面背脊曲线离散化对比实验 |
| 3.5 空间背脊曲线离散化方法改进 |
| 3.5.1 空间背脊曲线离散化误差定义 |
| 3.5.2 改进的空间背脊曲线离散化方法 |
| 3.5.3 空间背脊曲线离散化对比实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 分段运动规划策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于贝塞尔背脊曲线的分段运动规划策略设计与分析 |
| 4.2.1 基于贝塞尔背脊曲线的运动规划设计 |
| 4.2.2 运动稳定性分析 |
| 4.2.3 基于贝塞尔背脊曲线的分段策略工作空间对比分析 |
| 4.2.4 基于贝塞尔背脊曲线的分段运动规划策略仿真分析 |
| 4.3 基于灵活工作空间的分段运动规划策略设计与分析 |
| 4.3.1 灵活工作空间分析 |
| 4.3.2 分段模型分析设计 |
| 4.3.3 基于灵活工作空间的运动规划设计 |
| 4.3.4 基于灵活工作空间的分段策略工作空间对比分析 |
| 4.3.5 基于灵活工作空间的分段运动规划策略仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 蛇形机器人分段运动规划实验 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 分段运动规划策略的穿越狭窄孔洞对比实验 |
| 5.2.1 基于贝塞尔背脊曲线的策略穿越狭窄孔洞实验 |
| 5.2.2 基于蠕动步态策略穿越狭窄孔洞实验 |
| 5.3 分段运动规划策略的末端运动规划对比实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）全向移动机械臂的结构设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 移动机器人的发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.2.3 移动机器人的分类 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 全向轮的结构设计与研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全向轮的设计要求 |
| 2.3 辊子母线方程的确定 |
| 2.3.1 辊子几何建模原理 |
| 2.3.2 辊子建模曲线的确定 |
| 2.4 全向轮的结构设计 |
| 2.4.1 全向轮的结构方案设计 |
| 2.4.2 全向轮的参数设计 |
| 2.4.3 辊子的结构设计 |
| 2.4.4 轮毂的结构设计 |
| 2.4.5 全向轮的装配及参数确定 |
| 2.5 关键部件的有限元分析 |
| 2.5.1 全向轮的有限元分析 |
| 2.5.2 辊子的有限元分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 全向移动平台系统结构设计与研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统平台结构的设计要求及原则 |
| 3.2.1 设计要求 |
| 3.2.2 设计原则 |
| 3.3 全向移动平台系统方案设计 |
| 3.4 驱动系统设计 |
| 3.4.1 动力参数计算 |
| 3.4.2 电机选型 |
| 3.4.3 减速器选型 |
| 3.5 传动系统结构设计 |
| 3.5.1 固定支座总装设计 |
| 3.5.2 驱动轴结构设计 |
| 3.5.3 传动系统总装结构设计 |
| 3.6 车体系统结构设计 |
| 3.6.1 车架结构设计 |
| 3.6.2 移动底盘结构设计 |
| 3.6.3 导轨系统结构设计 |
| 3.7 关键部件有限元分析 |
| 3.7.1 驱动轴有限元分析 |
| 3.7.2 轴承室有限元分析 |
| 3.7.3 移动底盘有限元分析 |
| 3.7.4 车架有限元分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 全向移动平台运动学特性分析与虚拟仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全向移动平台运动学分析 |
| 4.2.1 速度特性分析 |
| 4.2.2 轮组布局分析 |
| 4.2.3 运动受力分析 |
| 4.3 全向移动平台运动学虚拟仿真 |
| 4.3.1 仿真软件介绍 |
| 4.3.2 建立虚拟样机模型 |
| 4.3.3 仿真结果与分析 |
| 4.3.4 运动学仿真平稳性分析 |
| 4.4 仿真误差分析与处理 |
| 4.4.1 误差分析 |
| 4.4.2 误差处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于ROS机械臂的运动规划与仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ROS概述 |
| 5.2.1 ROS系统框架 |
| 5.2.2 ROS计算图 |
| 5.3 机械臂运动学分析 |
| 5.3.1 正运动学分析 |
| 5.3.2 逆运动学分析 |
| 5.4 机械臂的运动规划仿真 |
| 5.4.1 建立机械臂模型文件 |
| 5.4.2 配置Moveit!功能包参数 |
| 5.4.3 预设目标运动规划 |
| 5.4.4 避障运动规划 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（5）基于ROS的移动机器人设计及路径规划研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术 |
| 1.4 本文创新点 |
| 2 移动智能机器人的机械系统设计及研究 |
| 2.1 机器人的设计指标和设计方案 |
| 2.2 移动机器人底盘结构设计 |
| 2.3 机器人转向机构设计及数学模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 移动机器人传动系统设计及数学模型 |
| 3.1 移动机器人传动设计 |
| 3.2 驱动电机及转向舵机选型 |
| 3.3 移动机器人数学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 移动机器人的控制系统设计及分析 |
| 4.1 机器人控制系统分析 |
| 4.2 机器人的激光雷达和RGB-D相机数据融合 |
| 4.3 机器人全局路径规划RRT算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验与结果分析 |
| 5.1 实验平台搭建 |
| 5.2 软件平台搭建 |
| 5.3 移动机器人实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）轮腿可变搜救机器人设计与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 论文选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 轮式机器人发展现状 |
| 1.2.2 履带式机器人发展现状 |
| 1.2.3 腿式机器人发展现状 |
| 1.2.4 轮腿式机器人发展现状 |
| 1.3 轮腿可变机器人研究现状 |
| 1.3.1 轮腿可变机器人结构设计 |
| 1.3.2 机器人运动性能分析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 轮腿可变机器人设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可重构车轮设计 |
| 2.2.1 可重构车轮轮辐数综合 |
| 2.2.2 可重构车轮结构综合 |
| 2.2.3 可重构车轮运动学分析 |
| 2.3 运动模式变换机构设计 |
| 2.4 轮腿可变机器人运动平台设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 轮腿可变机器人力学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 可重构车轮分组方案 |
| 3.3 轮腿可变机器人稳定性建模 |
| 3.3.1 平坦地面稳定性模型 |
| 3.3.2 斜坡稳定性模型 |
| 3.3.3 侧坡稳定性模型 |
| 3.4 轮腿可变机器人越障动力学模型 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 轮腿可变机器人仿真分析与验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ABAQUS仿真前处理 |
| 4.3 轮腿可变机器人仿真 |
| 4.3.1 轮腿可变机器人运动模式切换仿真 |
| 4.3.2 轮腿可变机器人越障仿真 |
| 4.3.3 轮腿可变机器人转向仿真 |
| 4.3.4 轮腿可变机器人综合地形仿真 |
| 4.3.5 不同相位差下步态仿真 |
| 4.4 轮腿可变机器人有限元建模与分析 |
| 4.4.1 ABAQUS仿真前处理 |
| 4.4.2 可重构车轮轻量化仿真 |
| 4.5 可重构车轮制造与调试 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 主要简历 |
| 致谢 |
（7）凸轮连杆组合机构驱动的四足仿生马机器人构型设计与运动学建模分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 四足机器人构型发展现状 |
| 1.2.1 国外四足机器人构型发展现状 |
| 1.2.2 国内四足机器人构型发展现状 |
| 1.2.3 四足机器人腿部结构的研究 |
| 1.3 机器人在康复领域的应用 |
| 1.3.1 康复机器人的发展 |
| 1.3.2 各类组合机构在康复机器人构型中的应用 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 现有研究的不足 |
| 1.4.2 具体研究内容 |
| 1.5 论文内容安排 |
| 第二章 仿生马机器人构型设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿生马机器人整体构型设计 |
| 2.2.1 整体构型设计 |
| 2.2.2 机器人整体运动原理 |
| 2.3 机器人步行腿部系统设计 |
| 2.3.1 构型设计 |
| 2.3.2 机器人腿部系统的运动原理 |
| 2.3.3 腿部系统结构机构划分 |
| 2.4 基于SolidWorks构建仿生马机器人三维模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 仿生马机器人腿部系统运动学建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腿部系统各机构运动学建模与分析 |
| 3.2.1 建立各机构运动运动学模型 |
| 3.2.2 各机构速度和加速度运动学模型 |
| 3.3 基于牛顿迭代法求解腿部系统各机构参数 |
| 3.3.1 牛顿迭代法原理 |
| 3.3.2 MATLAB求解程序 |
| 3.4 腿部系统运动实例分析 |
| 3.4.1 轨迹实例分析 |
| 3.4.2 速度和加速实例分析 |
| 3.4.3 压力角实例分析 |
| 3.4.4 基于SolidWorks腿部系统轨迹与凸轮压力角的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于Adams的仿生马机器人运动仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿生马机器人模型仿真 |
| 4.3 跳动现象的改善 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 步距机构参数优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化问题的提出 |
| 5.3 支点可变平底摆动从动件凸轮机构优化模型的建立 |
| 5.3.1 重要几何参数关系的推导 |
| 5.3.2 建立通用优化模型 |
| 5.4 基于遗传算法求解凸轮机构优化模型 |
| 5.4.1 遗传算法基本思想 |
| 5.4.2 遗传算法的组成 |
| 5.5 求解优化模型实例 |
| 5.5.1 基本参数赋值 |
| 5.5.2 具体优化模型 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 步距机构的凸轮机构综合 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 建立机构通用凸轮轮廓设计模型 |
| 6.2.1 机构初始位置变量的求解 |
| 6.2.2 基于反转法确定机构参数关系 |
| 6.2.3 从动件运动规律的选择 |
| 6.3 通用凸轮轮廓设计模型检验 |
| 6.4 通用凸轮轮廓设计模型实例 |
| 6.4.1 求解实例模型凸轮轮廓 |
| 6.4.2 支点可变平底摆动从动件凸轮机构实例应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读硕士学位期间获得专利 |
| 致谢 |
（8）基于躯干机构的六足移动机器人的设计与运动性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 移动机器人 |
| 1.2.2 移动机器人的躯干机构 |
| 1.2.3 国内研究现状综述与存在的问题 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于躯干机构的六足移动机器人的结构设计与运动学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于躯干机构的六足移动机器人的结构设计 |
| 2.2.1 六足移动机器人功能要求 |
| 2.2.2 四级并串4-SPS/U式躯干机构创新设计 |
| 2.2.3 变形腿和滚动机构创新设计 |
| 2.2.4 基于躯干机构的六足移动机器人设计 |
| 2.3 基于躯干机构的六足移动机器人的自由度计算 |
| 2.3.1 四级并串4-SPS/U式躯干机构自由度计算 |
| 2.3.2 六足移动机器人的自由度计算 |
| 2.4 四级并串4-SPS/U式躯干机构的运动学建模 |
| 2.4.1 运动学建模 |
| 2.4.2 速度与加速度建模 |
| 2.4.3 运动学模型的仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 六足移动机器人的躯干机构的运动特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 四级并串4-SPS/U式躯干机构的静力学建模 |
| 3.2.1 考虑重力作用下的静力学计算 |
| 3.2.2 关节约束静力建模 |
| 3.2.3 静力学仿真分析 |
| 3.3 四级并串4-SPS/U式躯干机构的运动性能 |
| 3.3.1 工作空间 |
| 3.3.2 刚度建模 |
| 3.3.3 运动灵巧度 |
| 3.3.4 运动性能仿真分析 |
| 3.4 基于躯干机构的六足移动机器人腿部运动学建模 |
| 3.4.1 正运动学建模 |
| 3.4.2 逆运动学建模 |
| 3.4.3 腿部足端运动空间与运动学的仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于躯干机构的六足移动机器人的步态规划与稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于躯干机构的六足移动机器人的步态规划方法 |
| 4.2.1 步态参数选择 |
| 4.2.2 机器人直线行走的步态规划与步长计算 |
| 4.2.3 机器人转弯避障的步态规划与步长计算 |
| 4.3 基于躯干机构的六足移动机器人的虚拟样机仿真分析 |
| 4.3.1 机器人虚拟样机的建模 |
| 4.3.2 机器人直线运动与转弯避障的虚拟样机仿真 |
| 4.3.3 机器人复杂运动的虚拟样机仿真 |
| 4.4 基于躯干机构的机器人移动机器人的稳定性建模 |
| 4.4.1 机器人重心位置的求解 |
| 4.4.2 机器人稳定裕度建模 |
| 4.4.3 稳定裕度仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于躯干机构的六足移动机器人控制系统的搭建及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 性能分析与控制主板选择 |
| 5.3 基于躯干机构的六足移动机器人的控制硬件搭建 |
| 5.3.1 控制案设计 |
| 5.3.2 控制电路板及硬件设计 |
| 5.4 基于躯干机构的六足移动机器人的控制软件设计 |
| 5.4.1 控制软件主程序设计 |
| 5.4.2 控制软件服务函数设计 |
| 5.4.3 编程与调试软件设定 |
| 5.5 基于躯干机构的六足移动机器人样机的实验研究 |
| 5.5.1 四级并串4-SPS/U式躯干机构的运动实验 |
| 5.5.2 机器人的足摆动实验 |
| 5.5.3 机器人的运动性能验证实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果和参加的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）月面探测机器人摇橹式行走机构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 移动与采样探测机器人研究现状及分析 |
| 1.2.1 巡视机器人国内外研究现状 |
| 1.2.2 采样探测机构国内外研究现状 |
| 1.2.3 国内外文献综述简析 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 与采样功能共体的探测器移动机构方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 探测器移动机构方案对比分析 |
| 2.2.1 移动单元和采样单元非共体的设计方案 |
| 2.2.2 与采样功能共体的设计方案 |
| 2.2.3 非共体设计方案与共体设计方案对比分析 |
| 2.3 摇橹式移动机构设计分析 |
| 2.3.1 摇橹式移动机构的各组成单元 |
| 2.3.2 摇橹式移动机构各组成单元的原理设计分析 |
| 2.3.3 探测机器人移动与采样工作方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 月面探测器摇橹式行走机构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 探测机器人行走机构设计 |
| 3.2.1 多级伸缩钻进采样装置设计 |
| 3.2.2 进尺驱动器设计 |
| 3.2.3 并联摆动平台设计 |
| 3.2.4 固定足的足垫设计 |
| 3.3 行走机构的控制系统硬件设计 |
| 3.3.1 控制系统硬件结构 |
| 3.3.2 电机驱动子系统的硬件设计 |
| 3.3.3 传感器子系统的硬件设计 |
| 3.3.4 无线通信子系统的硬件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 月面机器人摇橹式移动运动学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 摇橹式机器人的运动学模型求解 |
| 4.2.1 并联驱动机构的运动学逆解 |
| 4.2.2 并联驱动机构的运动学正解 |
| 4.2.3 雅可比矩阵求解 |
| 4.2.4 机器人的姿态求解 |
| 4.3 机器人摇橹式移动时的受力模型分析 |
| 4.3.1 机器人摇橹式移动的稳定裕度 |
| 4.3.2 机器人摇橹式滑移时的受力模型分析 |
| 4.3.3 机器人摇橹式转动时的受力学模型分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 摇橹式移动机构的控制及移动策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 位姿传感器数据的互补滤波处理 |
| 5.2.1 基于四元数法的位姿模型 |
| 5.2.2 互补滤波算法 |
| 5.3 基于模糊PID的位置伺服控制 |
| 5.3.1 PID控制算法 |
| 5.3.2 模糊PID控制算法 |
| 5.3.3 模糊PID控制器仿真 |
| 5.4 摇橹式移动机构的移动策略 |
| 5.4.1 摇橹式移动机构的轨迹规划 |
| 5.4.2 不同移动特性下的摇橹式移动策略 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）一种基于电磁吸附的爬壁机器人的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源和意义 |
| 1.2 国外研究现状 |
| 1.3 国内研究现状 |
| 1.4 课题的研究目的和内容 |
| 第2章 爬壁机器人整体方案的设计 |
| 2.1 关键技术选择 |
| 2.1.1 移动方式 |
| 2.1.2 吸附方式 |
| 2.1.3 驱动方式 |
| 2.2 整体结构设计 |
| 2.2.1 传动机构 |
| 2.2.2 行走结构 |
| 2.2.3 吸附装置 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 机器人的运动学及奇异性分析 |
| 3.1 腿部机构自由度分析 |
| 3.2 运动学分析 |
| 3.2.1 运动学分析概述 |
| 3.2.2 位置正解 |
| 3.2.3 位置反解 |
| 3.2.4 速度和加速度分析 |
| 3.3 机构的奇异性分析 |
| 3.3.1 奇异性原理及研究方法 |
| 3.3.2 腿部机构的奇异性分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 机器人的运动过程规划 |
| 4.1 构件常见的运动规律 |
| 4.2 基于高次多项式规律的运动过程规划 |
| 4.2.1 拉杆与足部、丝杠之间转角的规划 |
| 4.2.2 滑块相对本体框架的运动规划 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 机器人的力学特性分析 |
| 5.1 稳定性分析 |
| 5.1.1 稳定平面分析 |
| 5.1.2 影响稳定性的因素 |
| 5.1.3 增强稳定性的方法 |
| 5.2 机器人的吸附力分析 |
| 5.2.1 抗滑落分析 |
| 5.2.2 抗倾覆分析 |
| 5.3 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
四、从动轮式机器人运动规划的研究（论文参考文献）
- [1]高速跑跳全形态式仿鸵鸟机器人设计与仿真分析[D]. 李思凡. 北京交通大学, 2021
- [2]轮腿式变胞机器人驻车转向时重构运动分析及稳定性控制[D]. 杨鹏亮. 合肥工业大学, 2021
- [3]轻型蛇形机器人系统设计及分段运动规划策略研究[D]. 周云虎. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]全向移动机械臂的结构设计与研究[D]. 葛少朋. 安徽理工大学, 2020(07)
- [5]基于ROS的移动机器人设计及路径规划研究[D]. 邱来奇. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [6]轮腿可变搜救机器人设计与仿真[D]. 赵欣然. 军事科学院, 2020(02)
- [7]凸轮连杆组合机构驱动的四足仿生马机器人构型设计与运动学建模分析[D]. 王团辉. 郑州轻工业大学, 2020(07)
- [8]基于躯干机构的六足移动机器人的设计与运动性能分析[D]. 潘以涛. 山东大学, 2020(12)
- [9]月面探测机器人摇橹式行走机构设计[D]. 孟煜茗. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]一种基于电磁吸附的爬壁机器人的设计与研究[D]. 张加润. 华北理工大学, 2020(02)