四足機(jī)器人的翻譯有圖兼容模板(已修改)
2024-08-20 11:05 本頁面
【正文】 機(jī)器人技術(shù)和計(jì)算機(jī)集成制造多功能四足機(jī)器人的模塊化設(shè)計(jì)摘要現(xiàn)代工業(yè)使用多種類型的機(jī)器人。除了普通的機(jī)械手臂，兩足，三足，還有四足機(jī)器人，四足機(jī)器人最初是為了開發(fā)玩具，現(xiàn)在越來越多的應(yīng)用于制造業(yè)中。這項(xiàng)研究始于建立具有多種功能的四足機(jī)器人平臺(tái)，高靈敏度，模塊化裝配，這是我們構(gòu)造工業(yè)機(jī)器人的基本模型。在額外負(fù)載下，四足機(jī)器人的四條腿能增強(qiáng)其承載能力，它的可靠性要高于兩足或三足機(jī)器人，這有助于它攜帶更多的物品并提高性能。根據(jù)不同的要求和制造工藝要求，高度敏感的四足機(jī)器人提供了一個(gè)擴(kuò)展接口，添加不同的傳感元件。此外，用戶可以遠(yuǎn)程控制機(jī)器人，即時(shí)。該設(shè)計(jì)有助于四足機(jī)器人擴(kuò)大其應(yīng)用。通過拆裝模塊和改變傳感元件，高度敏感的四足機(jī)器人可用于不同的任務(wù)。此外，機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制功能將增加與人類的相互作用，因此它可以非常多的卷入人們的生活工作。四足機(jī)器人平臺(tái)將為不同的工業(yè)機(jī)器人的商業(yè)化設(shè)計(jì)提供參考，并將提供更多的選擇和有用的創(chuàng)意應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)。1977年，Gollidary和Hemani [1]采用拉格朗日動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)出的線性化的雙足機(jī)器人數(shù)學(xué)模型來分析其穩(wěn)定性，可操作性，和可觀察性。1980年，Miyazaki和Arimoto [2] 應(yīng)用奇攝動(dòng)法將雙足機(jī)器人的快速模式和慢速模式的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行分類，然后他們?cè)诖朔椒ǖ幕A(chǔ)上設(shè)計(jì)的控制器。1986年，Railbert出版了他的著作《步行機(jī)器人的平衡》，這對(duì)單足，雙足和四足油壓機(jī)器人的研究作出了卓越貢獻(xiàn)。雙足機(jī)器人結(jié)合不同學(xué)科的研究，如機(jī)械學(xué)，電子工程，控制工程，生物工程和機(jī)器人技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括腿部機(jī)制的設(shè)計(jì)，步態(tài)規(guī)劃，步行跟蹤和平衡控制理論。Hira [3]設(shè)計(jì)的全負(fù)荷二自由度雙足機(jī)器人，該機(jī)器人是由一個(gè)骨架和兩個(gè)延伸腳。它的機(jī)械系統(tǒng)有4個(gè)自由度，2個(gè)旋轉(zhuǎn)和2個(gè)移動(dòng)自由度，減去2個(gè)限制自由度，兩足的總長度是一個(gè)常數(shù)。骨架存放在兩腿之間的中心。為了防止它傾倒，機(jī)器人的腿和腳安裝垂直于地面。從側(cè)面看，它就像3連桿的運(yùn)動(dòng)。因此，雙足機(jī)器人能夠在地面上直立行走。日本本田的第一代機(jī)器人是由本田Ramp。D中心[3]研發(fā)。該機(jī)器人沒有身體，只有一個(gè)連接手臂的懸空骨架。這個(gè)雙足機(jī)器人有12個(gè)自由度，包括3個(gè)髖關(guān)節(jié)自由度，1個(gè)膝關(guān)節(jié)自由度，2個(gè)踝關(guān)節(jié)自由度，從正面看有5聯(lián)接4自由度，從側(cè)面看有7聯(lián)接6自由度。兩腿的重量大約只有總重量510％。如果裝載的手臂對(duì)平衡沒有影響，并且兩個(gè)手臂重量占總重量的比重小，那么機(jī)器人將可以步行上下樓梯，在斜度小于10度的斜面上前進(jìn)或者后退。在成功操作機(jī)器人移動(dòng)或者將物品從一個(gè)地方搬運(yùn)到另一個(gè)地方之前，必須要跟隨一種運(yùn)動(dòng)軌道。有幾種方法來生成行走軌道，一種是通過觀察真人的步態(tài)，而另一種通過即時(shí)計(jì)算。1970年，Vukobratovic等人，通過數(shù)值方法計(jì)算雙足機(jī)器人的動(dòng)態(tài)移動(dòng)路徑，Kato通過相同的方法得出了他的雙足機(jī)器人的動(dòng)態(tài)移動(dòng)路徑，然而，當(dāng)機(jī)器人移動(dòng)時(shí)，它需要較長的時(shí)間來計(jì)算所涉及到的軌跡，而且這很難適應(yīng)不同的表面。除非CPU可以更快或簡(jiǎn)化算法，數(shù)值方法仍然有計(jì)算緩慢的問題，其他的方法來生成行走軌道包括輸入最小能量，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳法則。機(jī)器人的手臂自由度取決于機(jī)器人的類型，靈活性可以像人類的手臂一樣。機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)學(xué)是關(guān)于機(jī)器人手臂在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)于固定坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)。在傳統(tǒng)的分析中，機(jī)器人的底部被當(dāng)作一個(gè)參考點(diǎn)，其
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