舰船载雷达发射稳定平台模拟系统设计毕业论文

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1、舰船载雷达发射稳定平台模拟系统设计毕业论文第1章绪论1.1引言技术的不断进步和发展使机器人技术一次次达到一个新水平。上至太空舱、宇宙飞船，下至微型机器人、深海开发，机器人技术已拓展到全球经济发展的诸多领域，成为高科技中极为重要的组成部分。人类文明的发展、科技的进步，已经和机器人的研究、应用产生了密不可分的联系。科学技术的发展已离不开机器人技术，而机器人技术的进步又对科技发展起着不可替代的作用。传统的机器人都是针对特定的应用任务而开发，虽然对于那些任务明确的工业应用，这种机器人已经能够满足任务需要，但是由于信息技术的发展以及市场竞争的全球化，机器人的应用范围也越

2、来越广，单一构型机器人仅能适应有限的工作范围，不能满足市场变化的需求。为了解决机器人的工作能力和性能与机器人的结构构形之间的矛盾，这就要求研究一种新型机器人，在完成不同的任务或在不同的环境下工作时有不同的构形，使其对工作环境和工作范围有更好的适应性，这种可以改变构形的机器人称之为可重构模块化机器人[1]。可重构模块化机器人的种类很多，如可重构的串联机器人、可重构的并联机器人、自重构机器人等。归纳起来主要有两类可重构机器人系统：第一类是需要外界参与才能进行重构的机器人，可称为静态可重构机器人系统；第二类是能够自主地进行重构的机器人系统，称为动态可重构机器人系统(

3、或称作自重构机器人)。71.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状国外对可重构模块化机器人的研究起步较早，研究也比较深入如多伦多大学，斯图加特大学，德克萨斯大学奥斯汀分校，新加坡南洋理工大学等等。比较典型性的成果如下：（1)Bellllabib开发了一种模块化机器人系统，目标是建立一个模块库，能够重构成期望的机器人集合机构，该模块库由连接单元、连杆模块、关节模块组成。（2)1988年美国卡梅隆大学机器人研究所研制出一种可重构机器人系统(简称RMMS)，RMMS是第一台可重构模块化机器人的原理样机，RMMS在系统设计上扩展了当时模块机器人的概念，不仅实现了机械结

4、构的可重构，而且从电子硬件、控制方法、软件等方面实现了可重构。在原理样机的基础上，Khosla，Parcdis等人又做了进一步的研究工作，通过机械结构、软件算法、通讯系统等方面的改进，于1996年研制出了新型的RMMS。RMMS采用分布式控制硬件到各个模块的方法。每个模块自身包含传感器、电机制动器、传动器、传感器接口、电机驱动器和通信接口。这些模块包括基座模块、连杆模块和旋转模块。如图1-1、图1-2、图1-3所示为RMMS的两种模块和模块连接面。7图1.3RMMS连接器图1-2RMMS关节模块图1-1RMMS关节模块图1-3RMMS原理样机（3)日本东芝公司

5、研制的TOMMS口也是一个典型的可重构机器人系统。TOMMS由关节模块、连杆模块和带有操纵杆的控制单元组成，使用三个关节模块和可调长度的连杆模块可以装配成期望的构型。比如说可以装配成水平结构或者垂直结构的机器人。装配成的机器人被连接到控制单元上，机器人末端执行器的位置由操纵杆控制。这个系统仅有一种关节模块和一种连杆模块，每个关节模块有三个输入端口和两个输出端口，连杆模块之间的距离在一定范围之内可以任意调节图1-4展示了TOMMS的设计概念。7图1-4TOMMS设计概念（4)加拿大ESI(EnNneefingServicesInc)公司生产的模块化机器人系统(M

6、odularandReconfigurableRobot)是由关节模块和连接模块组成，如图1-5所示。关节模块是由精密减速电机、编码器、制动器、电机放大器、限位开关、控制器和内部总线构成。模块采用嵌入式伺服放大器和PC，设计了简单的机器人编程语言。该公司开发了几种不同功率的模块以适应不同场合的要求。(a)转动模块(b)手腕模块（c）一个由基本模块构成的机械臂图1-5ESI公司生产的MRR系统5)德国AMTEC公司生产的PowerCube模块产品。图1-6所示的分别是该公司开发的手腕模块，转动模块和一个移动模块。由其构成的模块化机器人可用于工厂、实验室自动化、检

7、测等方面。7图1-6Powercube产品在此就不再叙述国外学者的其他研究成果啦。虽然国内对可重构模块化机器人的研究才刚刚起步，但也有很多成果。1.2.2国内研究现状中国科学院沈阳自动化研究所的李斌口唧对可重构机器人的发展做了综述性的说明。刘明尧等人根据多Agent理论中的协商、合作机制和可重构模块机器人结构的分布性，将集中式的机器人控制分配到一组关节Agent中，每个Agent控制机器人的一个关节，得到一种新的机器人控制方法，即将关节机器人的复杂控制转换为多个简单子系统的控制，该方法可用于不同结构的机器人控制，特别适用于可重构模块机器人控制。利用微分运动理论

8、提出一种新的决策方法，便于Agent之