服务机器人多自由度双手协调机械系统的研制

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1、上海大学硕士学位论文摘要随着科学技术的进步与发展，服务型的机器人与人们的生活结合得越来越紧密。服务机器人的应用将不断改善人们的生活质量，一旦服务机器人像其它机电产品一样被人们所接受，走进千家万户，其市场将不可限量。作为服务机器人的服务动作输出部分，双手协调是服务机器人的关键技术之一，所以对双手协调理论进行研究及实现有很强的现实意义，因此国内外对双手协调的理论和实现技术都展开了积极的研究。本课题的研究来源于国家高技术研究发展计划(863计划)。课题名称：家庭生活支援多机器人系统。本文的主要研究内容如下：对双手协

2、调理论及其在服务机器人中应用的国内外状况进行了较为详尽的介绍，阐述了近些年来的多个双手协调理论的科研成果，根据目前理论及其实现的发展情况，尤其是围内的发展状况，提出了本课题的双手协调理论。简述了服务机器人的机械结构和控制系统；对机器人的底盘运动部分以及其中的弹性万向轮给予了详细介绍；并介绍了双手协调末端的执行装置：电动机械手爪；在介绍了多传感器融合理论的基础上阐述了其在双手协调实现中的应用。详细的阐述了双手协调模型的建立以及运动学分析，并将其分解、简化成为单臂进行运动学分析，通过对单臂进行运动学正解以及逆解的

3、推导，实现了双臂运动学的分析与综合。在理论推导的基础上，介绍了服务机器人双手协调的两种具体实现动作：端盘子与开瓶盖。两套动作的试验数据表明：本文所提出的新的双手协调理论和实现技术是正确的，能够满足简单的双手协调作业的要求。最后概括了本文的主要工作，对研究成果进行了总结并提出了展望。关键词：服务机器人双手协调运动学分析V上海大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeimprovementanddevelopmentofscienceandtechnology,thecombinationofservicer

4、obotwithhuman’Slifewillbecomemoreandmoreclosely．Tobeacceptedbythehumanasothermechatronicproducts．servicerobotwillstepintonumeroushouseholdsanditsmarketwillbelimitless．Asthepartofserviceactionoutput．dual—anncoordinationisoneofthemostimportanttechnologiesinth

5、efieldofservicerobot，SOtheresearchofdual-armcoordinationhasstrongrealisticsignificance，SOChinaandabroadbothdoalotofresearchinthisfield．Theresearchofthistopiccomesfromnationalhigh—techresearchdevelopmentplan(Plan863)．Thetopicisthemulti—robotsystemofhomelifes

6、upport．Themaincontentsareincludedasfollowing：Thetheoryofdual—armcoordinationanditsapplicationinthefieldofservicerobotbothinChinaandabroadisintroducedinthisarticle；someachievementsareintroduced，onthebasisofthetheoryanditsdevelopmentthesedays，especiallyinChin

7、a,thetheoryisproposedforthistopic．Themechanicalsystemandcontrolsystemofservicerobothasbeenpresented，thepartofchassismovementandflexibleuniversalwheelinitisalsodescribedindetail；astheoutputunitofrobot，electricalgearmanipulatorisintroducedaswell．Onthebasisofi

8、ntroductionofsensorfusion，theapplicationofitisalsoexpatiated．Themodelofdual·a／hicoordinationisbuilt；thekinematicsisanalyzedandturnedintosingle-armkinematicanalysis．Withtheforwardkinematicsandinversekin