彈跳機(jī)器人若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、具有彈跳性能的機(jī)器人目前尚處于研究階段,該種類型的機(jī)器人由于可以跨越障礙、墻體和溝渠,具有廣泛的應(yīng)用前景,特別是在軍事上,可作為戰(zhàn)場的無人作戰(zhàn)武器,進(jìn)行偵察、精確打擊導(dǎo)引以及主動攻擊.因此近年來受到各國研究機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注,但由于此類機(jī)器人研制難度很大,目前還未在戰(zhàn)場上使用.由于涉及的很多關(guān)鍵技術(shù)保密性很強(qiáng),公開資料很少.本課題的研究在我國尚屬初始,對未來的軍事應(yīng)用和特種機(jī)器人的發(fā)展有重要的理論和實際意義.本論文研究工作的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點

2、如下:1、在國內(nèi)率先進(jìn)行彈跳機(jī)器人的研究,在綜合和分析國內(nèi)外少量公開資料的基礎(chǔ)上,提出彈跳機(jī)器人的九種實現(xiàn)方案.其中單桿彈跳機(jī)構(gòu)和六桿彈跳機(jī)構(gòu)已經(jīng)完成了理論分析、設(shè)計制作和實驗.2、首次分析彈跳機(jī)器人運動序列規(guī)劃及控制問題,將啟發(fā)式搜索用于序列規(guī)劃,將狀態(tài)機(jī)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等工具用于運動控制描述.并結(jié)合GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet實現(xiàn)對彈跳機(jī)構(gòu)無距離限制的遙操作<'[101][102]>.3、對五種典型彈跳機(jī)構(gòu)的運動及動力學(xué)進(jìn)行了分析,揭示

3、了各自的運動規(guī)律,建立了運動學(xué)與動力學(xué)模型,特別是對落地碰撞以及能量消耗問題進(jìn)行了深入研究,提出了采用足部施加緩沖以及以時間換取性能的方案.4、對單桿式及六桿式彈跳機(jī)器人的機(jī)構(gòu)進(jìn)行深入分析,創(chuàng)新設(shè)計了滾珠鎖定、缺齒齒輪觸發(fā)機(jī)構(gòu)、滾珠式超越離合器、不倒翁及萬向節(jié)式落地姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)以及輪式支撐翼等機(jī)構(gòu),解決了勢能自鎖、彈簧的瞬間釋放以及姿態(tài)恢復(fù)等問題.本課題的研究受到國家自然科學(xué)基金項目"智能微機(jī)電系統(tǒng)視覺/力學(xué)/位移混合檢測與控制技術(shù)"(