可重构液压自伺服机器人模块设计、构型研究及运动分析

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1、万方数据ADissertationSubmittedinPartialFuWfllmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringHydraulicSelf-reconfigurableRobotServomoduleDesign，ConfigurationandMotionAnalysisResearchPh．D．Candidate：ZhangHongweiMajor：MechanicalandElectronicEngineeringSupervisor：Prof．JiangLinWuhanUnive瑚nyofSciencea

2、ndTechnologyWuhan，Hubei430081，P．R．ChinaMay,2014万方数据武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。敝作者签名：绯日期：型!：!·兰竺研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武

3、汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：盈逸丝指导教师签名：矗筮日万方数据摘要本文总结国内外相关领域研究现状，得到可重构液压机器人关节及构型研究具有理论与实用价值。本文通过轴向配油设计一种新型液压自伺服摆动缸，并基于该机构设计了可重构液压自伺服机器人回转关节、摆动关节、3自由度腕关节等，这些液压自伺服关节具有体积小、力矩大、易于控制等优点。并开展可重构液压自伺服机器

4、人运动分析与构型研究，并通过遗传算法进行构型选优，用迭代法计算可重构液压自伺服机器人正逆运动学分析。本文的研究为推动液压机器人的发展及应用。做出应有的贡献。本文所做的主要工作及结论如下：1)设计一种轴向配油的新型液压自伺服摆动缸，并计算出传递函数来分析该机构工作特性；2)以液压自伺服摆动缸为动力元件设计可重构液压自伺服机器人回转关节、摆动关节、3自由度腕关节等，并确定建立多种组合方式和相邻两动力关节的连接方式来建立D．H参数库，只需任何可重构液压自伺服机器人构型中动力关节类型就可以调用D．H参数库建立运动学方程：3)以迭代法计算可重构液压自伺服机器人逆运动学解，并设定误差函数和门限值：4)

5、设定好运动轨迹，以总转动角度最小为判断标准，用遗传算法计算出可重构液压自伺服机器人最优构型，并用迭代法计算出机器人完成运动轨迹时的角度变化。关键词：可重构机器人：液压自伺服摆动缸：D．H参数；迭代法：遗传算法Ⅱ万方数据AbstractThepaperputforwardthejointandconfigurationofthereeonfigurationhydraulicrobotbasedOilsummarizingtheresearchstatusathomeandabroad,thoresearchofwlaiehisofbothtlaeoretiealandpracticalva

6、luo．Inthispaper,anewtypoofhydraulicSet"VOoseillatinScylinder、糯designedcharacterizedbyaxialoildistribution，basedonwhichthereeonfigurableautomatichydraulic,鲫rvorobotrotaryjoin：t，theswingjointandthewristjointwith3degreesoffreedomwasdesigned．ThehydraulicSel'YOjointsabove舡℃ofsmallvolume，largetorque，and

7、easytocontr01．Carryoutthekinematicanalysisandtheresearchonconfigurationofreeonfigurablehydraulics啪robot，andusethegenetic出oritlamtooptimizetheconfiguration,workouttheforwardandinversekinematicssolutionofthehydraul