可重构模块化机器人现状和发展

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1、第uv卷第v期机器人∂²¯quvo²qvΡΟΒΟΤusst年x月¤¼ousst文章编号}tssu2swwykusstlsv2suzx2sx可重构模块化机器人现状和发展α刘明尧谈大龙李斌k中国科学院沈阳自动化研究所机器人学开放实验室沈阳ttsstxl摘要}由于市场全球化的竞争o机器人的应用范围要求越来越广o而每种机器人的构形仅能适应一定的有限范围o因此机器人的柔性不能满足市场变化的要求o解决这一问题的方法就是开发可重构机器人系统q本文介绍了可重构机器人的发展状况o分析了可重构机器人的研究内容和发展方向q关键词}重构性~机器

2、人~模块中图分类号}×°uw文献标识码}ΣΤΑΤΥΣΑΝΔΔΕςΕΛΟΠΜΕΝΤΟΦΡΕΧΟΝΦΙΓΥΡΑΒΛΕΜΟΔΥΛΑΡΡΟΒΟΤΣ¬±ª2¼¤²×¤2¯²±ª¬±kΡοβοτιχσΛαβορατορψoΣηενψανγΙνστιτυτεοφΑυτοματιονoΧηινεσεΑχαδεμψοφΣχιενχεσttsstxlΑβστραχτ}µ²¥²·°∏¶·«¤√¨°²µ¨¤³³¯¬¦¤·¬²±µ¤±ª¨¤¶¤µ¨¶∏¯·²©°¤µ®¨·ª¯²¥¤¯¦²°³¨·¬·¬²±q²º¨√¨µ¨¤¦«µ²¥²·j¶©¬¬

3、¨§¦²±©¬ª∏µ¤·¬²±°¤®¨¶¬·º¨¯¯2¶∏¬·¨§©²µ¤¯¬°¬·¨§¤³³¯¬¦¤·¬²±µ¤±ª¨q¨±¦¨o·«¨©¯¨¬¬¥¬¯¬·¼²©¤µ²¥²·¦¤±±²·°¨¨··«¨§¨°¤±§¬±°¤µ®¨·¦«¤±ª¨q¶²¯∏·¬²±·²·«¬¶³µ²¥¯¨°¬¶·²§¨√¨¯²³µ¨¦²±©¬ª∏µ¤¥¯¨°²§∏¯¤µµ²¥²·¶¼¶2·¨°q׫¬¶³¤³¨µ¤±¤¯¼¶¨¶·«¨§¨√¨¯²³°¨±·¤±§§¨¶¬ª±¦²±·¨±·¶²©µ¨¦²±©¬ª∏µ¤¥¯¨°²§∏¯¤µµ²¥²

4、·¶q¶²°¨µ¨¶¨¤µ¦«·²³¬¦¶²±µ¨¦²±©¬ª∏µ¤¥¯¨°²§∏¯¤µµ²¥²·¶¤µ¨³µ²³²¶¨§qΚεψωορδσ}µ¨¦²±©¬ª∏µ¤·¬²±oµ²¥²·o°²§∏¯¨1引言kΙντροδυχτιονl2国内外研究状况kΛιτερατυρερεϖιεωl从理论上来讲o机器人是一种柔性设备o它能通国外对可重构机器人系统已经进行了大量的研过编程来适应新的工作o然而实际应用中很少使用究o目前已经开发的模块化机器人系统或可重构机这种情况q但传统的机器人都是根据特定的应用范器人系统主要有两类}一类是动

5、态可重构机器人系围来开发的o虽然对那些任务明确的工业应用来讲o统o另一类是静态可重构机器人系统q这种机器人已经足够满足实际需要了o然而由于市动态可重构机器人系统有}°¤°¨¦«¤和场全球化的竟争≈uw o机器人的应用范围要求越来越广o≤«¬µ¬®¬¤±的构形变化机器人系统k¨·¤°²µ³«¬¦而每种机器人的构形仅能适应一定的有限范围o因²¥²·¬¦≥¼¶·¨°lo它是由一套独立的机电模块组成此机器人的柔性不能满足市场变化的要求o解决这的o每个模块都有连接q脱开及越过相邻模块的功一问题的方法就是开发可重构机器人系统o它是由

6、能o每个模块没有动力o但允许动力和信息输入且可一套具有各种尺寸和性能特征的可交换的模块组通过它输到相邻模块o构形改变是通过每个模块在成o能够被装配成各种不同构形的机器人o以适应不相邻模块上的移动来实现的o这种系统具有动态自同的工作≈ut q因此可重构机器人系统的研究已引起越重构的能力q²·¤¼等人提出了分子k²¯¨¦∏¯¨l的来越多的研究者和工业应用的兴趣o本文在分析了概念o自重构机器人的模块称为分子o分子是建立自可重构模块化机器人的发展状况后提出了今后需要重构机器人的基础o分子和其它分子相连接且分子研究的方向q能够在其

7、它分子上运动形成任意的三维结构o是一α收稿日期}usssps

8、puuuzy机器人usst年x月种动态的自重构系统≈u

9、 q≠¬°研究了一种动态可重3可重构模块化机器人系统的设计kΔεσιγν构移动机器人o不用轮子和履带o而是通过称为多边οφαρεχονφιγυραβλεμοδυλαρροβοτ形杆结构的模块从尾部移到前端o实现重心移动o即σψστεμl机器人的移动o并能通过不同的构形适应不同的环≈uv 可重构模块化机器人系统是由一套具有不同尺境q∏µ¤·¤等人提出了一种三维自重构结构o其模寸和性能特征的模块组成的o通过这

10、些模块能快速块为一种齐次结构且仅一种模块o通过一个模块在装配出最适用于完成给定任务的机器人q因此可重另一个模块上的运动来动态的组成各种结构q静态≈uov 构模块化机器人系统应具有以下功能}可重构机器人系统有}¨±«¤¥¬¥的模块化机器人o提出了基于遥驱动技术的模块机器人单元o驱动方ktl用户应能很方便地拆散和装配各种