一、Dynamics of five-bar COBOT using differential mechanism（论文文献综述）
范忠康[1]（2021）在《一种柔索传动线性驱动器的设计与研究》文中研究指明精密驱动与定位技术是现代医疗、生物技术、超精密加工、航空航天等多个领域的主要支撑技术之一。线性驱动器是一种能提供直线运动的功能部件,并且已经在上述领域中得到了广泛的应用。现有的滚珠丝杠式、同步带式等传动形式的线性驱动器,因受其自身结构形式与传动方式的限制,难以满足高精度传动场合的应用要求,所以迫切需要采用新型的传动方式来解决上述问题。柔索传动因其有高精度、布局灵活、轻量化等诸多优点,从而成为精密传动研究领域的热点。基于柔索传动的多种优势和特点,本文提出了一种基于柔索传动的线性驱动器的设计方案,并对其进行了深入的理论研究。主要研究内容如下:首先,阐述了柔索传动线性驱动器的传动原理,并采用经典牛顿力学进行结构分析,分别推导了线性驱动器在空载状态以及多种不同受力状态下的负载与驱动力矩的映射关系。其次,应用经典蠕变理论和欧拉方程分析柔索传动线性驱动器的传动特性。建立了柔索与驱动轴相接触的滑移区柔索拉力计算公式,推导出柔索传动线性驱动器的传动误差与传动刚度解析表达式,利用MATLAB分析了预紧力、摩擦系数等影响因素对线性驱动器传动误差的影响。再次,采用虚拟样机技术,应用Adams/Cable模块建立了线性驱动器虚拟样机模型并进行仿真分析,证明了运动学理论分析结果的正确性。最后,搭建了线性驱动器实验样机,分别在规划速度模式下和规划转角模式下利用激光跟踪仪对线性驱动器进行了传动误差测定,并对柔索传动线性驱动器的传动性能客观评价。
李博阳[2]（2021）在《串联柔性驱动弹性腿步行平台的设计与研究》文中研究表明腿足式机器人因其以离散的支撑点获得牵引力与支持力,可在可达表面上主动或被动选择最优位置,优化腿部对整机的支撑与牵引性能,而具有大大高于轮履式机器人的通过性适应性,在近年来得到了较大发展。其技术路线可分为开链多自由度式、闭链少自由度式等。闭链少自由度式腿机构灵活性、适应性不足而通过巧妙的复杂机构设计代替了控制系统的复杂度,获得了高承载力与高刚度。已有基于闭链单自由度腿机构的机器人仍存在不足与缺陷,阻碍其实际应用与发展。其中包括:（1）腿部机构受冲击载荷,（2）驱动元件受冲击力矩,（3）整机运动速度周期性波动。针对上述三点问题,本文从两个方面进行解决。首先基于平面闭链单自由度连杆机构构建新型弹性腿机构,解决腿部机构受冲击载荷的问题;其次通过引入串联柔性驱动环节,解决驱动元件受冲击力矩的问题,同时改善闭链腿机构机器人高速驱动下整机速度波动情况。本文包含研究内容主要为:（1）以先设计刚性机构,后完成弹性化设计的思路提出一种Stephenson-I型弹性腿机构。对刚性腿机构进行型综合,给出六杆曲柄存在条件与杆长影响分析,运用试凑法与优化目标函数法对腿机构进行尺寸优化。确定腿部弹性化方案,在刚性机构基础上依据杆长影响选定弹性参数;对弹性腿机构运用虚位移原理分析机构曲柄负载及弹性元件变形与足端受力的关系;运用Adams软件对腿部弹性化后对四足模块行走特性的影响进行分析,完成扭簧刚度设计,对闭链弹性腿机构静步态下换腿相问题进行分析,给出改善思路。（2）对串联柔性驱动进行分析与设计。论证了串联柔性驱动引入的必要性,插值法计算得到柔性驱动元件理想变形量,完成柔性驱动初步方案设计,通过仿真实验验证设计的有效性。（3）对串联柔性驱动弹性腿步行平台进行实验样机设计,研制样机一台。完成腿部杆件分层与关节设计,校核关键零部件,编制零件技术文件与装配步骤,完成样机装配与实验,验证设计的可行性。
陶芬[3]（2020）在《基于可动性特征的齿轮五杆机构综合与优化》文中认为随着生产的发展以及机械化、自动化程度的提高,组合机构越来越得到研究者们的重视,而齿轮五杆机构是一种新型的正在日益发展、用途广泛的组合机构,可以实现各种复杂的运动轨迹。本文以齿轮五杆机构为研究对象,首先对其轨迹曲线与设计参数进行了研究。其次对齿轮五杆机构的可动性进行了研究,包括分支、分支点以及完全旋转性等,来分析机构的的运动特性和运动缺陷,提出了分支纠正及分支设计的理论方法。基于该理论分析设计了齿轮五杆机构的计算机辅助设计软件。最后结合以上的理论分析,设计一种基于齿轮五杆机构的新型仿海龟推进机构。（1）齿轮五杆机构的轨迹曲线研究对齿轮五杆机构建立了数学模型,运用Matlab软件,首先分析了杆件参数和齿轮链参数变化时齿轮五杆机构轨迹曲线的变化规律,其次分析了齿轮链中两个参数同时变化时机构轨迹曲线的变化规律,进行对比,最后得出了轨迹曲线的变化周期及周期表达式。（2）齿轮五杆机构可动性的研究对五杆链和齿轮链建立了数学模型,结合实例,利用判别法分析了齿轮五杆机构分支点、分支、子分支及完全旋转性识别过程。（3）齿轮五杆机构可动性的应用基于完全旋转性的概念,提出了在机构设计及轨迹综合过程中,将无分支点作为约束条件,来避免运动缺陷的理论方法。同时还提出了通过改变传动比及初相角来纠正分支以及通过改变五杆链的杆长关系以及排列方式来设计分支,避免运动缺陷的方法。（4）齿轮五杆机构的计算机辅助设计软件基于对齿轮五杆机构可动性的理论分析,设计了一种计算机辅助软件,对标准位置下已知参数的齿轮五杆机构的分支、分支点进行自动识别,得到机构分支图。针对不具有完全旋转性的齿轮五杆机构,可辅助分支纠正。（5）齿轮五杆机构轨迹综合优化实例通过对海龟扑翼运动规律及推进机理的研究,设计一种基于齿轮五杆机构的新型仿海龟推进机构,采用多目标约束优化算法,结合第二章中的运动轨迹研究得到传动比参数,结合第三章中提出的完全旋转性约束以及分支设计理论,得到约束条件,对其进行轨迹优化综合,最后利用计算机辅助设计软件进行可动性识别验证。
谢奇志[4]（2020）在《管道机器人迈动行走及自适机构设计与特性研究》文中研究指明市政工程中的燃气、排水管道经长期使用后会出现损蚀、变形甚至断裂。为保障管道安全,管道机器人研究逐渐兴起。其中,迈动式蠕动管道机器人具有优良的解耦性、锁止性和适应性,在管内牵引检测设备时能够实现支撑力和前进阻力解耦。但是,迈动式管道机器人的多驱动分散布局大大增加控制和维护难度,因此急需开展集约驱动式迈动管道机器人行走机构、自适机构设计与特性研究。如何减小管道机器人的驱动数量,降低机器人的控制复杂度,提高机器人的支撑稳定性,已成为亟待解决的关键问题。基于此,本文采用机构设计、理论分析、仿真模拟和试验验证相结合的方法,以“集约驱动、精准协调、双向迈动、稳定支撑”为设计目标,系统深入地开展管道机器人迈动行走机构、恒力自适机构设计理论建模等关键问题研究。本文的主要内容及贡献归纳如下:深入概括现有各类蠕动管道机器人,提出基于驱动数的分类方法。以实现管道机器人集约驱动和精准协调为目的,针对迈动式管道机器人的多体动作协调问题,基于TRIZ理论和机构学创新方法,提出单驱动双向迈动式机器人,避免多驱动分散布局和协同控制。设计单输入多输出传动机构,实现各分体动作精准协调同步,避免相对超前或滞后动作。为避免弹簧和低副机构组合设计的局限性,从低副向高副过渡,建立被动凸轮和拉簧组合约束模型,提出被动移动凸轮式（PSC）和被动转动凸轮式（PRC）两类恒力自适方案,以满足变径约束下稳定支撑特殊工况要求。详细设计单驱双向迈动管道机器人结构参数,将概念方案设计具体化,提出一系列指导设计准则。基于机构变异和机构倒置创新方法,依据迈动机构变异和轴向运动时序关系,提出凸轮连杆式CLR和多凸轮组合式CCR两类迈动机器人,并分别进行结构参数设计和分析,获得机器人迈动行走规律。分析表明,CLR能够实现不完全变异下的非全连续强约束迈步式行走,CCR能够实现完全变异下的全连续强约束迈步式行走,由于凸轮机构的高副特点以及CCR的完全变异运动,CCR轴向动作规律的设计灵活性和定位准确性优于CLR。对迈动机器人进行外部约束分析,基于管道约束特征推导机器人外部参数约束方程,提出n阶对称凸集圆柱包络模型以避免管内干涉,有效提升管内空间利用率和设备容积率。系统研究管内被动恒力自适机构所满足的几何位形及本构关系,以实现变径约束下的稳定自适应支撑和减少驱动为指引,提出不依赖传感器、控制器的拉应力约束PSC被动恒力自适机构,解决现有主动支撑机构能耗大、控制复杂、多线路动扰约束等问题。提出基于轮廓控制法的PSC恒力自适理论,推导并获得PSC理论廓线解析解,揭示PSC廓线满足椭圆形式本构方程这一重要规律,避免复杂编程和数值计算,为实现解析计算下恒力自适提供新方法和新机构。以实现紧凑布局下的稳定支撑为目的,提出拉应力约束PRC被动恒力自适机构,有效避免被动凸轮移动自锁,建立摆动凸轮和拉簧物理系统约束微分方程,基于Runge-Kutta数值算法获得PRC廓线数值解,为紧凑型恒力自适机构设计提供新方法和新理论。深入分析行走机构力学特性及自适机构输出性能,以运动学分析为基础,进行机器人稳态及动态力学特性研究,获得机器人输入输出力学关系及特性曲线;提出管道机器人牵引能效比概念,进行CCR牵引能效比分析,结果表明相对于同构三驱机器人,所提出的单驱CCR牵引能效比提高至两倍以上。对CCR动态特性进行仿真研究,获得机器人避免管内锁止失效的临界最大凸轮转速。基于所提出的PSC和PRC恒力自适机构设计理论,开展恒力自适机构建模和输出特性仿真研究,获得目标输出精度所对应的临界最大摩擦系数,PRC机构输出力受摩擦影响较小,对摩擦的鲁棒性较好,因此选择PRC机构作为最佳构型。成功研制CLR和CCR两代机器人原理样机,基于OMRON PLC、MCGS触摸屏、无线遥控及驱动模块等,构建人机交互式控制和试验系统。试验表明,控制单电机正反转能够实现机器人双向迈动行走,单电机驱动方式使拖缆数量大大减少。机器人可同时适用于圆形和矩形截面行走环境,为不同截面管道应用以及迈动行走控制简化提供参考。以所提出的PRC自适机构设计方法和理论分析为指导,研制PRC自适机构样机,试验表明当管径变化时输出力变化趋势整体呈水平分布,与仿真输出力变化趋势一致,验证了理论方法的正确性和实际有效性,为工程设计及应用提供理论依据。该论文有图123幅,表27个,参考文献155篇。
谢忠[5]（2019）在《一种新型六足机器人的机构分析与设计》文中研究指明本文设计了一种具有并联机械腿的新型六足机器人,该机器人腿部采用三自由度平面并联机构,具有结构紧凑、承载力大、足端工作空间大等优点,能够实现行进、越障、上坡等一系列动作,可应用于毒气泄漏、核辐射等危险场所内的救援搜索、物资搬运等。设计了一种并联腿部机构,该机构是一种三自由度八杆平面机构,分析确定了腿部机构的布局形式,确定了整机的构型,建立了腿部机构和六足机器人三维模型。分析了腿部机构的位置正反解,推导了速度雅可比矩阵和力雅可比矩阵,并利用ADAMS软件进行了仿真验证。基于位置反解绘制了腿部机构的工作空间,并以面积最大化为目标优化了工作空间。基于速度雅可比矩阵和力雅可比矩阵分析了腿部机构的速度传递性和承载能力。对整机进行静力学分析,计算选择了机器人的电机型号和弹簧参数。规划了三种典型的常用步态,分析了三足步态时机器人的稳定性。规划了平面行走时和越障时的足端运动轨迹函数,分析了机器人常见地形的步态和越障轨迹。建立了六足机器人的动力学仿真模型,对机器人平地行走、穿越挡板、跨沟、爬台阶四种情况进行动力学仿真,绘制了机器人驱动的角位移、角速度、力矩等变化曲线图,验证了步态规划和轨迹规划的正确性。为该种机器人的研发与使用提供理论依据。
刘宁[6]（2019）在《具柔性脊柱的可变步幅四足机器人设计与分析》文中认为脊柱能够提升脊椎动物运动的灵活性、稳定性和协调性。目前四足机器人主要采用刚性躯干,在灵活性、稳定性和协调性方面存在不足。而基于仿生学原理的柔性脊柱是四足机器人中一种新型的结构,能够改善运动姿态的协调性和稳定性,对四足机器人运动性能的提升有着重要作用。可变步幅的腿部结构可避免复杂的步态切换,使机器人更好的适应不同的地形状况,从而提高四足机器人对非结构化环境的适应性。因此突破四足机器人结构限制,有助于扩大四足机器人的应用领域,推动四足机器人向实用化发展。虽然目前国内外涌现出了许多高性能的四足机器人,但在协调性、稳定性和对不规则地形的适应性等方面与仿生机体还有一定差距。本文在充分调研四足机器人腰部结构和腿部结构的基础上,结合四足机器人小型化、低能耗和高效率等需求,以提高四足机器人运动姿态稳定性和对不规则地形的适应性为目标,采用深入理论分析、虚拟样机仿真和搭建实验样机验证的方式,结合仿生学原理、最优化设计方法和计算机仿真等理论,对机器人脊柱结构、腿部结构、运动学和动力学等关键问题进行深入研究,主要研究内容如下:（1）从仿生学原理出发,在分析生物机体结构特点的基础上和不影响其主要功能的前提下,对腿部和腰椎结构进行了合理的简化。依据腿部及腰椎结构的设计原则,提出了可变步幅的腿部结构和可全向变形的仿生柔性脊柱结构,并对四足机器人的整体结构进行了合理的布局。（2）在分析生物机体运动时足端轨迹特点的基础上,得到了适用于四足机器人足端轨迹的要求,并对机器人足端轨迹进行了规划,结合多目标遗传算法和目标达到算法对腿部结构参数进行了优化,确定了腿部结构中各杆件的长度及位置。根据机器人在不同状态下脊柱的受力,得出了满足目标条件的椎内柔性体的截面直径,并利用Ansys Workbench对柔性脊柱进行了拓扑优化,以满足轻量化设计要求。（3）在分析四足动物常用步态的基础上,选取了对角步态作为动力学分析的对象,并对四足机器人对角步态下的动力学模型进行了简化。分析了机器人各部分的动能、势能和广义力等,推导出了一系列已知量,并根据拉格朗日方程建立了具刚性躯干的四足机器人动力学模型和具柔性脊柱的四足机器人动力学模型。（4）基于虚拟样机技术,利用Adams软件进行了仿真实验。结果表明:优化的足端轨迹可以满足机器人运动过程中轨迹、速度和加速度连续平滑无突变的要求,达到了设计的目标;可变步幅的腿部结构使四足机器人能够根据不同地形调节步幅,避免了复杂的步态切换,提高了对不规则地形的适应能力,验证了腿部结构设计的可行性;柔性的脊柱结构能够减小机器人运动时质心的波动、偏移和所需的驱动力矩,从而提高了机器人运动姿态的稳定性、行走航线轨迹的准确性和节省能量。搭建了四足机器人样机实验平台,开展了足端轨迹跟踪实验、不同步幅下的运动实验和不同躯干条件下的对比实验,验证了足端轨迹的正确性、可变步幅腿部机构的可行性和柔性脊柱结构对机器人运动姿态稳定性和行走航线轨迹准确性的提高。
杨海鹏[7]（2019）在《基于单向混合输入的棉精梳机分离罗拉传动机构研究》文中研究说明纺织工业是我国最重要的民生支柱产业,为促进纺织工业升级转型,把我国由纺织大国转变为纺织强国,必须对纺织工业进行科技创新与技术攻克。而精梳机作为纺织装备中最重要的一环,是提升织物档次与生产特种纱线最重要的工具,分离罗拉传动机构又是精梳机中直接影响精梳质量的核心机构之一,因此,对精梳机分离罗拉传动机构的研究对我国纺织行业的发展有着重要意义。当前分离罗拉机械式传动机构传动链长、结构复杂,随着车速的提升,传动机构各构件产生较大的冲击与振动,从而抑制精梳车速的进一步提升,同时由于机械结构的限制,其梳理的纤维须丛种类单一,适纺性差,梳理质量不理想;对于伺服电机直接驱动分离罗拉的方案,要求伺服电机高速下往复运转,对电机功率要求过大。故现有机构严重制约着精梳机高质化、柔性化、高速化的发展。针对以上问题,本文提出单向混合驱动精梳机分离罗拉的创新机构。首先,研究分离罗拉的运动工艺规律。基于连杆机构与差动轮系相结合的传动机构,对其进行运动学分析,得到现有分离罗拉的运动规律曲线。再对精梳工艺进行分析,建立分离罗拉运动过程中关键点的计算模型,结果表明现有分离罗拉的运动与工艺要求存在偏差。故采用优化设计的方法对关键点进行优化拟合,得到完全满足精梳工艺要求的分离罗拉运动工艺曲线。其次,设计混合驱动机构并进行合理的动力分配。选择行星差动轮系作为运动合成机构并对其进行运动学分析,得出伺服单向输入可获得所需输出运动规律的结论。在此基础上,提出“偏列型混合驱动”与“并列型混合驱动”的方案,对各方案伺服输入进行合理的优化分配。通过对比可知,采用混合驱动方案可降低伺服电机的加速度,其中偏列型混合驱动方案中的伺服电机动态性能最优。最后,对前期的理论研究成果进行验证分析。基于虚拟样机技术对前期的动力分配方案进行验证,并采用有限元分析法对混合驱动机构中的关键零件做应力应变分析,最后在实验样机上进行实验验证。结果表明,该设计可靠、合理,在合适的伺服电机单向输入条件下分离罗拉的运动能够精确满足精梳工艺要求。本研究将混合驱动理论应用于分离罗拉传动机构中,为现阶段精梳机发展过程中遇到的工程技术难题提供了新的解决思路,为新型高效能、适纺性较好的精梳机的设计提供了借鉴。
王振宇[8]（2018）在《基于混合输入的精梳机分离罗拉驱动机构研究》文中提出随着纺织行业整体生产效率的提高,精梳机车速的进一步提高已成为必然趋势。分离罗拉作为精梳机最为重要的结构之一,在精梳机一个工作循环中,配合钳板、顶梳、锡林等完成棉网的分离、结合工作。目前,国内外现有的分离罗拉驱动机构,存在传动链复杂、传动技术不够完善等问题,高速时产生的振动和噪音已成为制约精梳机车速提高的关键因素。因此,对精梳机分离罗拉驱动机构的研究是十分必要的。首先,探讨了精梳机分离罗拉驱动机构的发展现状及存在的问题;对混合输入思想的概念、特点进行了分析,并对其国内外发展现状及未来的发展趋势进行了论述,进而提出了本论文的研究内容。其次,对分离罗拉运动位移进行了基础理论研究。通过分析精梳机分离罗拉运动特点,首先根据精梳机锡林、钳板等机构与分离罗拉的运动关系绘出分离罗拉运动位移示意图,然后通过设置精梳机工艺参数,按照位移示意图的要求,利用微积分的方法确定出各关键分度值及对应的位移量,得到数控精梳机分离罗拉运动位移图及分离罗拉位移运动关键点的计算模型。之后,基于最小二乘的方法,分别对位移曲线的关键点进行了多项式和组合函数的拟合,最终得到了满足工艺要求的分离罗拉运动数学模型。再次,对分离罗拉混合驱动机构进行设计。在前期对分离罗拉运动特点及混合输入思想的研究基础上,提出了分离罗拉混合驱动机构。对混合驱动机构进行了运动学分析,将前期所得分离罗拉运动规律分配到两伺服电机上。利用Pro/E软件建立了混合驱动机构的三维数字模型,并将其导入到ADAMS软件中进行了仿真验证和分析。最后,对前期的理论研究结果进行实验验证。在研制的多轴驱动精梳实验平台基础上,通过输入理论研究所得伺服电机运动函数,对分离罗拉位移运动及混合驱动机构相关研究成果进行了验证。本文可为混合输入理论在应用方面提供思路,为分离罗拉位移运动的理论研究打下基础,为实现精梳机根据纤维特点选择运动函数提供参考,为高速、高品质精梳机的研制提供借鉴。
王海龙[9]（2016）在《仿海蟹机器人游泳桨水动力性能及浮游步态规划方法研究》文中进行了进一步梳理经过长期自然选择和进化,生物海蟹具备了陆上行走、海底爬行和水中浮游三种运动特性,广泛生存于岩石、浅滩、强海流等区域。在低速运动状态下海蟹具有运动灵活、隐蔽性强、能量利用率高等特点,将其运动机理应用于两栖仿生机器人的水下推进中,对于探索新型水下驱动方式,提高载体的运动性能具有重要的研究意义和实用价值。桨形游泳足的多驱动特性,使海蟹可以在水下完成多种复杂运动。然而,目前从海蟹运动机理角度探讨游泳足运动过程和生理特性的研究较少,其运动机理尚不清晰,并且游泳桨推进技术在水下机器人上的应用仍处于探索阶段,因此有必要对游泳桨的水下推进机理进行深入研究。本文采用理论计算、数值模拟和实验研究相结合的方法,围绕仿海蟹机器人结构设计、游泳桨推进机理分析、水下浮游步态规划、水下浮游控制方法以及机器人巡游性能测试等方面展开研究。通过对生物海蟹形态结构和运动特征的分析,提出一种足桨混合驱动仿海蟹机器人结构方案,其包含:串并联混合结构步行足、游泳桨、浮力调节装置、减阻外壳、控制舱体以及躯体结构等。机器人利用步行足和游泳桨双重推进装置,可实现陆上行走、海底爬行和水中浮游三种运动功能。在此基础上,根据步行足各关节角度的约束,利用搜索法求解步行足的可达工作空间,并从运动学和动力学两方面对仿海蟹机器人的运动性能进行仿真分析。研究仿海蟹机器人游泳桨的水动力性能。基于并行计算的CFD方法对游泳桨的三维流场进行数值模拟,分析基于升力和阻力模式下游泳桨特征点的运动轨迹、速度攻角与水动力特性间的关系。从轨迹特征、推力产生、涡的演变、尾涡结构和压力场分布等角度阐述不同运动模式水动力的产生机理,并探讨水翼结构参数、时间非对称摆动、推进模式以及游泳桨运动参数对其水下推进性能的影响,从而获得优化的二、三自由度刚性游泳桨升力和阻力运动模式下的运动参数。针对仿海蟹机器人水中浮游运动,提出一种基于中枢模式发生器（CPG）的运动控制方法。采用改进非线性振荡器作为节律信号发生器,通过相邻弱耦合方法构建仿海蟹机器人的CPG神经网络模型,并证明单个神经振荡器模型极限环存在的唯一性和稳定性。在此基础上,通过对双游泳桨协同推进的水动力学性能进行分析,提出并规划仿海蟹机器人前游、倒游、转艏、浮潜等多种水下浮游步态,建立各步态CPG网络参数库,从而实现仿海蟹机器人的三维游动控制。研究仿海蟹机器人浮游运动的目标点跟踪问题。采用牛顿-欧拉法建立仿海蟹机器人水中浮游步态完整的非线性动力学模型,根据所建立的该数学模型对机器人水中浮游的运动性能进行仿真分析,探索仿海蟹机器人水下操纵机理。在此基础上,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制器,将游泳桨上下拍翼运动和摇翼运动的相位差作为被控量,对机器人的转艏角速率进行控制;通过李亚普诺夫直接法证明该系统可实现全局渐近稳定,并进行仿真分析与实验验证。结果表明:滑模控制可以使机器人具有良好的目标点跟踪能力,并对系统动力学参数不确定性及外界扰动具有较强鲁棒性。为验证游泳桨推进数值模拟的正确性,开展游泳桨推进实验研究。依据游泳桨拍动过程中水动力交变和非定常特点,搭建三自由度游泳桨的水动力测试系统,完成仿海蟹机器人游泳桨循环水槽推进实验,针对特定运动状态对实验结果和CFD数值仿真结果进行对比分析,阐述仿真与实验之间误差产生的原因;并进一步探讨水翼的截面形状、翼面刚度、各自由度耦合运动参数对游泳桨推进力和推进效率的影响。开展仿海蟹机器人水池实验研究。研制仿海蟹机器人实验样机,搭建水池实验环境,在敞水中完成仿海蟹机器人浮游性能测试和运动控制实验,测定样机在实际环境下的直航、转艏和浮潜性能,并验证基于生物CPG激发而产生的多模态运动实际效果和目标点跟踪控制算法的可行性。足桨混合驱动是一种新型的仿生推进技术,它采用步行足和游泳桨复合推进方式,使机器人能够根据浅滩地貌环境和作业任务需求自主选择水下行走或水中浮游方式进行运动。该研究成果对于提高机器人浅滩环境适应性和实用性具有重要意义。
张春[10]（2011）在《用于航天服操作能力检测的机器人动力学研究》文中研究指明舱外航天服为航天员在出舱活动时提供基本的生命保障,由于航天员要完成各种舱外作业,因此要求航天服具有很高的活动性能,这就涉及到航天服工效学的问题。其中舱外航天服工作域是航天服工效学研究的重点之一。本文针对已研制的舱外航天服操作能力测试机械臂,采用机器人学原理,研究了其运动学与动力学特性,讨论了舱外航天服操作能力测量中的动力学影响,为航天服工效学的研究提供重要工具。本论文的主要工作包括以下几个方面。基于运动学、动力学有关的理论知识,刚体空间位置和姿态的描叙方法以及齐次坐标和坐标变换矩阵,建立检测机械臂坐标系和齐次变换矩阵以及运动学数学模型,并讨论机械臂的工作空间以及正、逆运动学问题。利用蒙特卡罗法通过Matlab计算出机械臂的工作空间,验证检测机械臂完成测量任务的可行性。采用D-H法建立机械臂的运动学方程,利用Matlab/Simulink和Robotics ToolBox两种方法对机械臂的正向运动进行仿真分析,得到机械臂关节空间的运动参数。运用FM算法对机械臂的逆运动学进行分析计算,为检测机械臂的动力学建模及仿真打下了基础。对检测机械臂的力学参数进行计算,机械臂各杆的质量和质心位置的确定及杆的转动惯量的计算。根据机械臂各个关节的质心位置及转动惯量,在运动学模型的基础上运用联立约束法建立机械臂的正向、逆向动力学方程,通过Matlab /Simulink进行动力学仿真求解,得到当已知机械臂的初始姿态及施加在末端测头的外力时,根据建立的正向动力学方程,通过Matlab编程,由Simulink仿真求解出各个关节的角度、角速度、角加速度和末端测点的加速度变化趋势,研究了恒力操作时,机械臂的运动特性。当机械臂末端测头沿着某曲线运动,给定该点的运动学特征,根据建立的机械臂逆动力学方程,通过Matlab/Simulink仿真求解得到了施加在末端测点力的变化。对检测机械臂进行了3-D建模,按照拉格朗日动力学理论,利用Adams软件和Matlab软件进行动力学联合仿真,得到了一致的结果。按照动力学研究结果,制定了舱外航天服操作能力测试的操作方法,并通过人的多次操作进行验证,为测试身着航天服宇航员的可达域、可操作域操作规程提供了指导。编写了实验数据的离线处理软件,对可达域、可操作域以及可视域的实验结果进行二维、三维可视化处理,完善了检测系统的实用性。本文完成的检测机械臂的动力学研究,提高了现有检测机械臂的测量精度,也为恒阻力检测机器人的特性及控制研究打下了基础。
二、Dynamics of five-bar COBOT using differential mechanism（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、Dynamics of five-bar COBOT using differential mechanism（论文提纲范文）
（1）一种柔索传动线性驱动器的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 精密柔索传动国内外研究现状 |
| 1.2.2 直线驱动国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 线性驱动器的传动机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 柔索传动线性驱动器传动系统分析 |
| 2.3 线性驱动器静力学分析 |
| 2.3.1 差动线性驱动器工作原理的力学解释 |
| 2.3.2 空载时线性驱动器受力分析 |
| 2.3.3 外部载荷与运动方向一致时的受力分析 |
| 2.3.4 外部载荷与运动方向相反时的受力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 线性驱动器传动特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 线性驱动器的误差模型 |
| 3.2.1 柔索单元受力形变方程 |
| 3.2.2 柔索单元的形变模型 |
| 3.3 线性驱动器刚度建模 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 线性驱动器仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔索传动建模方式选择 |
| 4.2.1 线性驱动器的建模方法 |
| 4.2.2 基于离散法的柔索建模 |
| 4.2.3 基于简化法的柔索建模 |
| 4.3 线性驱动器虚拟样机模型的建立 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 线性驱动器传动误差测定实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 线性驱动器物理样机模块设计 |
| 5.2.1 线性驱动器元件选型 |
| 5.3 线性驱动器运动控制 |
| 5.4 实验样机搭建 |
| 5.5 实验内容 |
| 5.5.1 位移模式下的驱动器传动误差测定 |
| 5.5.2 规划速度模式下的驱动器传动误差测定 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）串联柔性驱动弹性腿步行平台的设计与研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 腿足式机器人发展概况 |
| 1.2.1 开链腿机构 |
| 1.2.2 闭链腿机构 |
| 1.2.3 弹性闭链腿机构 |
| 1.3 研究意义与目标 |
| 1.4 本文研究内容与各章节安排 |
| 2 单腿机构设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 构型综合 |
| 2.3 运动学分析 |
| 2.4 尺寸综合与优化 |
| 2.4.1 六杆机构曲柄存在条件 |
| 2.4.2 待定参数 |
| 2.4.3 尺寸参数对足端轨迹的影响 |
| 2.4.4 参数优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 腿部弹性化设计与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腿部弹性化方案 |
| 3.2.1 弹性方案选择 |
| 3.2.2 弹性化参数选取 |
| 3.3 腿机构静力学分析 |
| 3.3.1 弹性元件变形分析 |
| 3.3.2 驱动杆件受力分析 |
| 3.4 行走特性分析 |
| 3.4.1 弹性元件刚度 |
| 3.4.2 换腿相分析与改进 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 串联柔性驱动系统研究与仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刚性驱动缺陷分析 |
| 4.3 柔性驱动元件理想变形 |
| 4.4 柔性驱动元件刚度初步设计与仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 平台样机设计与实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 弹性腿结构设计 |
| 5.2.1 杆件分层设计 |
| 5.2.2 关节设计与弹性化方案 |
| 5.2.3 零件设计与校核 |
| 5.3 串联柔性驱动底盘设计 |
| 5.3.1 驱动与控制系统 |
| 5.3.2 柔性驱动与机架 |
| 5.4 加工与装配 |
| 5.5 样机实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 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 |
（3）基于可动性特征的齿轮五杆机构综合与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮连杆机构分析与综合研究 |
| 1.2.2 机构优化设计概述 |
| 1.2.3 齿轮五杆机构的应用 |
| 1.3 本文的主要工作及内容安排 |
| 第2章 齿轮五杆机构的轨迹曲线研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 齿轮五杆机构的运动轨迹 |
| 2.3 杆件参数对轨迹曲线的影响 |
| 2.3.1 主动曲柄a1对轨迹曲线的影响 |
| 2.3.2 从动曲柄a4对轨迹曲线的影响 |
| 2.3.3 连杆a2对轨迹曲线的影响 |
| 2.3.4 连杆a3对轨迹曲线的影响 |
| 2.3.5 机架a5对轨迹曲线的影响 |
| 2.3.6 可调节杆a6对轨迹曲线的影响 |
| 2.3.7 位置角γ对轨迹曲线的影响 |
| 2.4 齿轮链对轨迹曲线的影响 |
| 2.4.1 传动比n对轨迹曲线的影响 |
| 2.4.2 初相角α对轨迹曲线的影响 |
| 2.4.3 初相角β对轨迹曲线的影响 |
| 2.4.4 传动比n及初相角β对轨迹曲线的影响规律 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 齿轮五杆机构的可动性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 齿轮五杆机构的环路分析 |
| 3.3 齿轮五杆机构的分支点识别 |
| 3.4 齿轮五杆机构分支及子分支识别 |
| 3.5 齿轮五杆机构完全旋转性识别 |
| 3.6 完全旋转性应用 |
| 3.6.1 完全旋转性的约束条件 |
| 3.6.2 分支纠正 |
| 3.6.3 分支设计 |
| 3.7 实例 |
| 3.7.1 分支识别实例 |
| 3.7.2 分支纠正实例 |
| 3.8 小结 |
| 第4章 齿轮五杆机构计算机辅助设计软件 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 齿轮五杆机构计算机辅助设计程序逻辑 |
| 4.3 特征识别过程 |
| 4.3.1 分支点识别过程 |
| 4.3.2 极限初相角识别过程 |
| 4.4 软件界面设计 |
| 4.4.1 主界面说明 |
| 4.4.2 二级界面说明 |
| 4.5 计算机辅助设计软件实例 |
| 4.5.1 分支自动识别实例 |
| 4.5.2 辅助分支纠正实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于齿轮五杆机构的仿海龟水翼机构优化综合 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 海龟水翼运动规律 |
| 5.3 仿海龟水翼机构方案设计 |
| 5.3.1 齿轮五杆机构 |
| 5.3.2 摇块机构 |
| 5.4 仿海龟水翼机构优化设计数学模型 |
| 5.4.1 机构运动分析 |
| 5.4.2 齿轮五杆机构优化模型 |
| 5.4.3 摇块机构优化模型 |
| 5.5 优化设计过程及结果 |
| 5.6 优化结果可动性验证 |
| 5.7 仿海龟水翼机构的应用 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:攻读硕士学位期间的成果 |
（4）管道机器人迈动行走及自适机构设计与特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 管道机器人概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 现有研究存在的问题 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 1.6 全文架构 |
| 2 迈动管道机器人机构方案综合 |
| 2.1 尺蠖运动仿生学原理 |
| 2.2 TRIZ理论和机构创新方法 |
| 2.3 迈动管道机器人概念设计 |
| 2.4 关键机构方案综合与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单驱双向迈动行走机构参数设计与约束分析 |
| 3.1 迈动行走形式分类 |
| 3.2 行走机构结构设计 |
| 3.3 伸缩运动参数设计 |
| 3.4 组合运动角度分配 |
| 3.5 外部尺寸约束分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 变径约束下被动恒力自适机构设计理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 恒力自适机构原理构建 |
| 4.3 恒力自适机构结构设计 |
| 4.4 恒力自适模型公式推导 |
| 4.5 恒力自适机构参数分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 行走机构力学特性及自适机构性能仿真研究 |
| 5.1 行走机构力学特性分析 |
| 5.2 行走机构动态特性分析 |
| 5.3 机器人牵引能效比分析 |
| 5.4 自适机构稳态输出特性仿真 |
| 5.5 自适机构动态输出特性仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 模拟管内约束环境机器人行走及自适试验研究 |
| 6.1 管内约束环境与独立性法则 |
| 6.2 管道机器人控制系统设计 |
| 6.3 迈动行走机构原理试验 |
| 6.4 恒力自适机构原理试验 |
| 6.5 自适应迈动行走试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）一种新型六足机器人的机构分析与设计（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 国内外多足机器人的研究现状及分析 |
| 1.2.1 国外多足机器人的研究现状 |
| 1.2.2 国内多足机器人的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 六足机器人机构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机器人应用场合以及设计要求 |
| 2.3 腿部机构设计 |
| 2.3.1 腿部机构构型设计 |
| 2.3.2 腿部机构布局方式 |
| 2.3.3 腿部机构三维模型建立 |
| 2.4 整机机构设计 |
| 2.4.1 躯干设计 |
| 2.4.2 整机三维模型建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 腿部机构运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腿部机构位置分析 |
| 3.2.1 位置反解 |
| 3.2.2 位置正解 |
| 3.3 腿部机构速度雅可比矩阵求解 |
| 3.4 腿部机构力雅可比矩阵求解 |
| 3.5 腿部机构仿真验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 腿部机构工作空间及速度/力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 腿部机构工作空间 |
| 4.2.1 工作空间约束条件 |
| 4.2.2 工作空间求解 |
| 4.2.3 工作空间优化 |
| 4.3 腿部机构速度性能评价指标 |
| 4.4 腿部机构承载力性能评价指标 |
| 4.5 整机静力学分析以及部分零部件的计算 |
| 4.5.1 三足步态静力分析 |
| 4.5.2 电机的选型计算 |
| 4.5.3 减震弹簧的选型计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 六足机器人步态及轨迹规划 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 典型步态规划 |
| 5.2.1 六足机器人腿部编号及占空比 |
| 5.2.2 三足步态 |
| 5.2.3 四足步态 |
| 5.2.4 五足步态 |
| 5.3 稳定性分析 |
| 5.3.1 静态稳定性分析 |
| 5.3.2 动态稳定性分析 |
| 5.4 足端轨迹规划 |
| 5.4.1 平地行走轨迹规划 |
| 5.4.2 越障轨迹规划 |
| 5.4.3 轨迹在姿态工作空间中的验证 |
| 5.5 常见地形下的步态分析 |
| 5.5.1 跨越沟渠步态 |
| 5.5.2 爬台阶面步态 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 六足机器人动力学仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 动力学仿真模型的建立 |
| 6.3 常见地形的动力学仿真及分析 |
| 6.3.1 平地行走 |
| 6.3.2 穿越挡板 |
| 6.3.3 跨越沟渠 |
| 6.3.4 爬台阶面 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 附录Ⅰ |
| 附录Ⅱ |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）具柔性脊柱的可变步幅四足机器人设计与分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 四足机器人脊柱结构研究现状 |
| 1.2.2 四足机器人腿部结构研究现状 |
| 1.3 研究现状总结 |
| 1.3.1 脊柱结构研究现状总结 |
| 1.3.2 腿部结构研究现状总结 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 机器人整机结构设计 |
| 2.1 仿生结构分析 |
| 2.2 机器人腿部结构设计 |
| 2.3 仿生柔性脊柱结构设计 |
| 2.4 机器人总体结构布局 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 机器人尺寸优化设计 |
| 3.1 机器人腿部结构优化 |
| 3.1.1 足端着地点轨迹规划 |
| 3.1.2 足端着地点轨迹数学表达 |
| 3.1.3 给定轨迹的优化数学模型 |
| 3.1.4 优化分析 |
| 3.2 仿生柔性脊柱结构拓扑优化设计 |
| 3.2.1 机器人受力状态分析 |
| 3.2.2 基于Ansys Workbench的优化设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 机器人动力学分析 |
| 4.1 机器人步态研究 |
| 4.2 机器人对角小跑步态下模型分析 |
| 4.3 机器人动力学模型建立 |
| 4.3.1 具刚性躯干的四足机器人动力学模型 |
| 4.3.2 具柔性脊柱的四足机器人动力学模型 |
| 4.3.3 机器人动力学求解 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 机器人样机仿真及实验验证分析 |
| 5.1 机器人仿真及分析 |
| 5.1.1 虚拟样机建立 |
| 5.1.2 机器人足端轨迹仿真分析 |
| 5.1.3 机器人可变步幅运动特性分析 |
| 5.1.4 机器人在不同躯干结构下的运动特性分析 |
| 5.2 四足机器人样机制作及测试分析 |
| 5.2.1 机器人样机搭建 |
| 5.2.2 机器人足端轨迹检测分析 |
| 5.2.3 机器人运动测试分析 |
| 5.3 本章小节 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间所发表的论文 |
| B 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）基于单向混合输入的棉精梳机分离罗拉传动机构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外相关课题研究现状 |
| 1.2.1 分离罗拉传动机构的研究 |
| 1.2.2 混合驱动机构的研究 |
| 1.3 课题研究目的及研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 精梳机分离罗拉运动工艺规律研究 |
| 2.1 精梳机精梳工艺过程分析 |
| 2.2 现有精梳机分离罗拉传动机构运动学分析 |
| 2.2.1 精梳机分离罗拉传动机构原理分析 |
| 2.2.2 分离罗拉连杆传动机构运动建模 |
| 2.2.3 分离罗拉轮系传动机构运动建模 |
| 2.2.4 现有分离罗拉传动机构下的分离罗拉运动曲线 |
| 2.3 精梳机分离罗拉理想运动规律研究 |
| 2.3.1 精梳机分离罗拉运动工艺关键点分析 |
| 2.3.2 分离罗拉运动位移关键点模型的建立 |
| 2.3.3 分离罗拉运动位移关键点研究结果 |
| 2.3.4 分离罗拉运动工艺曲线优化拟合 |
| 2.4 研究结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 分离罗拉混合驱动机构优化设计 |
| 3.1 现有分离罗拉传动机构存在的不足 |
| 3.1.1 机械式分离罗拉传动机构 |
| 3.1.2 伺服电机直接驱动分离罗拉 |
| 3.2 分离罗拉混合驱动机构设计 |
| 3.2.1 分离罗拉混合驱动方案的拟定 |
| 3.2.2 混合驱动机构的运动学分析 |
| 3.2.3 分离罗拉混合驱动方案的确定 |
| 3.3 分离罗拉混合驱动机构动力分配 |
| 3.3.1 偏列型差动轮系混合驱动 |
| 3.3.2 并列型差动轮系混合驱动 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 分离罗拉混合驱动系统验证与分析 |
| 4.1 分离罗拉混合驱动机构系统建模 |
| 4.1.1 模型数据转换 |
| 4.1.2 样机约束的添加 |
| 4.1.3 添加驱动 |
| 4.2 分离罗拉混合驱动机构运动仿真 |
| 4.2.1 偏列型混合驱动方案仿真 |
| 4.2.2 并列型混合驱动方案仿真 |
| 4.3 分离罗拉混合驱动机构关键构件有限元分析 |
| 4.3.1 有限元模型建立 |
| 4.3.2 计算结果与分析 |
| 4.4 分离罗拉混合驱动机构实验验证 |
| 4.4.1 实验过程 |
| 4.4.2 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及科研情况 |
| 致谢 |
（8）基于混合输入的精梳机分离罗拉驱动机构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外相关课题研究现状 |
| 1.2.1 分离罗拉驱动机构研究现状 |
| 1.2.2 混合驱动研究 |
| 1.3 课题研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 分离罗拉运动位移研究 |
| 2.1 分离罗拉运动位移工艺分析 |
| 2.2 分离罗拉运动位移关键点计算模型的建立 |
| 2.2.1 分离罗拉倒转关键点位置 |
| 2.2.2 分离罗拉正转关键点位置 |
| 2.2.3 分离罗拉速度V_+、V |
| 2.2.4 分离罗拉开始静止位置 |
| 2.3 研究结果及分析 |
| 2.4 分离罗拉位移曲线拟合 |
| 2.4.1 曲线的插值与逼近的概念 |
| 2.4.2 拟合数据的预处理 |
| 2.4.3 数据的拟合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 分离罗拉混合驱动机构设计 |
| 3.1 分离罗拉工作原理及传动类型 |
| 3.2 分离罗拉混合驱动机构设计方案 |
| 3.2.1 混合驱动机构方案的拟定 |
| 3.2.2 混合驱动机构运动学分析 |
| 3.2.3 运动仿真 |
| 3.2.4 分离罗拉混合驱动方案确定 |
| 3.3 混合驱动机构动力源的分配 |
| 3.4 混合驱动机构运动仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 样机研制及实验 |
| 4.1 样机研制 |
| 4.1.1 机械部件研制 |
| 4.1.2 控制部件研制 |
| 4.2 实验验证 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 实验结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及科研情况 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）仿海蟹机器人游泳桨水动力性能及浮游步态规划方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 两栖仿生机器人研究综述 |
| 1.2.1 两栖仿生机器人国外研究概况 |
| 1.2.2 两栖仿生机器人国内研究概况 |
| 1.3 仿生水下推进机理研究现状 |
| 1.3.1 仿生水下推进机理研究综述 |
| 1.3.2 鱼类推进机理研究现状 |
| 1.3.3 扑翼法推进机理研究现状 |
| 1.4 生物控制方法研究现状 |
| 1.4.1 CPG数学模型研究现状 |
| 1.4.2 两栖机器人CPG控制研究现状 |
| 1.4.3 仿生水下控制方法研究现状 |
| 1.5 课题来源及论文主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 论文的主要研究内容 |
| 第2章 海蟹生理结构研究与仿生结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 生物海蟹仿生学研究 |
| 2.2.1 梭子蟹形态特征分析 |
| 2.2.2 生物海蟹活体实验研究 |
| 2.2.3 海蟹生理学研究 |
| 2.3 仿海蟹机器人仿生结构设计与分析 |
| 2.3.1 仿海蟹机器人结构方案 |
| 2.3.2 步行足运动学建模与分析 |
| 2.3.3 整机运动学与动力学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 仿海蟹机器人游泳桨水动力性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 仿海蟹机器人游泳桨运动学模型 |
| 3.2.1 游泳桨推进系统数学模型 |
| 3.2.2 坐标系转换 |
| 3.3 单游泳桨水动力数值计算方法 |
| 3.3.1 水动力系数定义与求解 |
| 3.3.2 数值计算方法 |
| 3.4 结构参数及时间非对称摆动方式对水动力性能影响 |
| 3.4.1 结构参数对游泳桨水动力性能影响 |
| 3.4.2 时间非对称摆动方式对水动力性能影响 |
| 3.5 游泳桨两自由度拍动水动力性能分析 |
| 3.5.1 水动力产生机理及流场分析 |
| 3.5.2 游泳桨运动参数对水动力性能影响 |
| 3.6 游泳桨三自由度拍动水动力性能分析 |
| 3.6.1 游泳桨推进机理研究 |
| 3.6.2 游泳桨运动参数对水动力性能影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于CPG仿海蟹机器人多模态浮游步态生成 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿生游动CPG模型构建 |
| 4.2.1 CPG振荡单元模型及其动态特性分析 |
| 4.2.2 CPG网络运动控制模型 |
| 4.3 CPG模型的浮游步态控制方法研究 |
| 4.3.1 前游步态生成 |
| 4.3.2 倒游步态生成 |
| 4.3.3 转艏步态生成 |
| 4.3.4 浮潜步态生成 |
| 4.3.5 基于CPG仿海蟹机器人三维游动控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 浮游步态动力学建模与运动控制策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿海蟹机器人浮游步态运动学建模 |
| 5.2.1 坐标系选择与变量定义 |
| 5.2.2 浮游步态运动学建模 |
| 5.3 仿海蟹机器人浮游步态动力学建模与分析 |
| 5.3.1 浮游步态动力学方程推导 |
| 5.3.2 动力学方程的一般表达 |
| 5.3.3 仿海蟹机器人受力分析 |
| 5.3.4 浮游步态动力学数值仿真 |
| 5.4 仿海蟹机器人目标点跟踪控制研究 |
| 5.4.1 目标点跟踪控制策略 |
| 5.4.2 滑模控制器设计 |
| 5.4.3 目标点跟踪仿真验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 仿海蟹机器人水下推进实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机研制及实验平台搭建 |
| 6.2.1 游泳桨水动力测试平台搭建 |
| 6.2.2 样机研制及水池实验环境搭建 |
| 6.3 游泳桨水动力性能实验研究 |
| 6.3.1 实验数据处理与分析 |
| 6.3.2 游泳桨两自由度拍动水动力性能实验 |
| 6.3.3 游泳桨三自由度拍动水动力性能实验 |
| 6.3.4 游泳桨结构参数对水动力性能影响 |
| 6.4 仿海蟹机器人游动性能实验研究 |
| 6.4.1 仿海蟹机器人直航性能实验 |
| 6.4.2 仿海蟹机器人转艏性能实验 |
| 6.4.3 时间非对称摆动方式对样机游泳性能影响 |
| 6.5 仿海蟹机器人运动控制实验 |
| 6.5.1 基于CPG多模态游动控制实验 |
| 6.5.2 目标点跟踪控制实验 |
| 6.5.3 仿海蟹机器人水下行走实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）用于航天服操作能力检测的机器人动力学研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 人机合作机器人国内外研究现状 |
| 1.3.1 人机合作机器人概述及特点 |
| 1.3.2 人机合作机器人动力学研究现状 |
| 1.3.3 人机合作机器人应用现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 机器人运动学和动力学概述 |
| 2.1 机器人运动学 |
| 2.1.1 齐次坐标 |
| 2.1.2 齐次变换矩阵和齐次变换 |
| 2.1.3 齐次变换矩阵的意义和类型 |
| 2.2 机器人动力学 |
| 2.2.1 拉格朗日法 |
| 2.2.2 Kane法 |
| 2.2.3 牛顿—欧拉法 |
| 2.2.4 联立约束法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 检测机械臂运动学方程的建立及仿真 |
| 3.1 检测机械臂的运动学方程的建立 |
| 3.1.1 机械臂的D-H坐标描述与连杆坐标系 |
| 3.1.2 机械臂的正运动学方程 |
| 3.1.3 基于蒙特卡罗法的工作空间 |
| 3.1.4 机械臂的逆运动学方程 |
| 3.2 检测机械臂的运动学仿真分析 |
| 3.2.1 运动学仿真建模 |
| 3.2.2 机械臂的正运动学实例分析 |
| 3.2.3 机械臂的逆运动学实例分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 检测机械臂的动力学分析及仿真 |
| 4.1 检测机械臂力学参数的计算 |
| 4.1.1 机械臂各个杆的质量及质心位置 |
| 4.1.2 机械臂各个杆的惯量计算 |
| 4.2 检测机械臂动力学方程的建立 |
| 4.2.1 机械臂的运动约束方程 |
| 4.2.2 机械臂的牛顿—欧拉方程组 |
| 4.2.3 机械臂约束矩阵方程 |
| 4.3 检测机械臂动力学仿真分析 |
| 4.3.1 基于Matlab正向动力学仿真模型的建立 |
| 4.3.2 基于Matlab逆向动力学仿真模型的建立 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验研究 |
| 5.1 检测机械臂的联合仿真验证实验 |
| 5.1.1 构造机械臂的Adams/View模型 |
| 5.1.2 建立Adams输入/输出接口 |
| 5.1.3 构造Matlab/Simulink控制系统方框图 |
| 5.1.4 仿真验证结果分析 |
| 5.2 实验研究 |
| 5.2.1 实验系统组成 |
| 5.2.2 人的操作能力测试实验 |
| 5.2.3 实验数据的可视化 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 相关工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、Dynamics of five-bar COBOT using differential mechanism（论文参考文献）
- [1]一种柔索传动线性驱动器的设计与研究[D]. 范忠康. 燕山大学, 2021(01)
- [2]串联柔性驱动弹性腿步行平台的设计与研究[D]. 李博阳. 北京交通大学, 2021
- [3]基于可动性特征的齿轮五杆机构综合与优化[D]. 陶芬. 湖北工业大学, 2020(03)
- [4]管道机器人迈动行走及自适机构设计与特性研究[D]. 谢奇志. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]一种新型六足机器人的机构分析与设计[D]. 谢忠. 燕山大学, 2019(06)
- [6]具柔性脊柱的可变步幅四足机器人设计与分析[D]. 刘宁. 重庆大学, 2019(01)
- [7]基于单向混合输入的棉精梳机分离罗拉传动机构研究[D]. 杨海鹏. 天津工业大学, 2019(07)
- [8]基于混合输入的精梳机分离罗拉驱动机构研究[D]. 王振宇. 天津工业大学, 2018(11)
- [9]仿海蟹机器人游泳桨水动力性能及浮游步态规划方法研究[D]. 王海龙. 哈尔滨工程大学, 2016(12)
- [10]用于航天服操作能力检测的机器人动力学研究[D]. 张春. 北京交通大学, 2011(08)