基于虚拟样机技术的危险区域探测机器人运动学及动力学分析

《基于虚拟样机技术的危险区域探测机器人运动学及动力学分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、山东大学硕士学位论文中文摘要近年来，煤矿安全生产问题引起了社会的广泛关注，我国政府更是加大力度对各级煤矿进行整顿和规范。除了规范管理之外，还要采用先进的技术和设备用于矿难的救护工作。在煤炭事故发生后，急需一种能够代替救护队员第一时间进入灾区完成现场探测的设备，将现场的环境参数检测出来并将数据传回指挥中心，以减少救护队员因到未知地区进行探测而造成伤亡。作为煤矿救灾机器人的研究，本课题研究的目的，就是要研究一种能遥控进入人员不宜进入的危险场所，侦察现场情况的探测机器人。本文介绍了山东大学自主研发的SDU．LU砒正R系列危险区域探测机器人。首先介绍了研发LURKER课题的来源、背景、意义及国

2、内外研究的现状。了使大家对机器人平台有直观的认识，介绍了机器人的机械结构和内部驱动结构。同时，介绍了课题设计的方案及指标。本论文构建了危险区域探测机器人运动学和动力学模型，并基于运动学模型提出了机器人水平直线运动和水平转弯运动的轨迹控制；基于动力学模型可以使实现一套应对不同障碍物如斜坡、楼梯、陡直障碍等的越障或避障策略。文中给出了较为详细的运动学和动力学的分析、推导，并将结果实现成算法并应用于机器人实体上。文章还利用近年来比较热门的虚拟样机技术，在ADAMS(机械系统动力学自动分析)平台上分析机器人的运动学和动力学方程，并将一些算法进行仿真，得到大量仿真数据，以判断是否适合机器人本体环

3、境。最后将研究的算法应用于机器人实体上进行实验，得出机器人实体的实验数据，真正实现了从理论到实践的过渡。在文章的最后，根据理论计算、软件仿真和机器人实体的实验结果进行总结，评价该算法在机器人样机的优缺点及改进思路。关键词：移动机器人；煤矿安全；虚拟样机；ADAMS山东大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears，thesafetyofcoalmineproductionhasarousedwidespreadconcerninsociety．Ourgovernmentisincreasingeffortsatalllevelstorectifyandstandardize

4、thecoalmines．Inadditiontostandardmanagement,theuseofadvancedtechnologyandequipmentforminingworkoftheambulanceisneeded．Aftertheaccidentinthecoal，anurgentneedisanequipmentwhichCanreplacethefirstambulancecrewtoenterthedisasterareasanddetectthecompletionoftheatthesceneandalsotransmittheenvironmental

5、parameterstothecommandcenter．Inthisway,itCanreducethecasualtiesofambulancecrewwhoaccesstotheunknownregion．Asaresearchoftherobotforcoalminedisasters，thepurposeofthisresearchistostudyaremotecontrolrobotwhichcallenterdangerousplacesnotsuitableforhumanbeingsandinvestigatetheatthescene．Inthispaper,we

6、introduceariskregionexploration．robot·SDU-LURKERseries，whichisdevelopedbyShandongUniversity．FirsttheSOurCe，background，significance，andstudyofthestatusquoathomeandabroadareintroduced．InordertogiveUSanintuitiveunderstandingoftherobotplatform，themechanicalandinternaldrivestructureisintroduced．Atthe

7、sametime，thedesignoftheprogramtopicsandindicatorsisintroduced．Inthispaper,webuildthekinematicsanddynamicsmodelsoftheriskregionexplorationrobot．Basedonthekinematicsmodel，trajectorycontroloflinearandturningmotionisproposedandb