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摘要
英文摘要
目录
符号说明
第一章绪论
1．1 选题背景及研究意义
1．2 蛇形机器人的研究现状
1．2．1 机构学研究现状
1．2．2 运动学研究现状
1．3 当前研究的主要难点及不足
1．3．1 机构学方面
1．3．2 运动学方面
1．4 本文研究内容及章节安排
1．5 本章小结
第二章蛇形机器人机构设计
2．1 引言
2．2 机构构型综合
2．2．1 关节机构与驱动方式
2．2．2 辅助运动机构
2．2．3 实际任务对机器人性能的要求
2．2．4 生物蛇的结构特征
2．2．5 新型蛇形机器人机构方案
2．3 正交主动轮机构
2．3．1 尺度型与自由度
2．3．2 几何构型与地形适应性
2．3．3 运动形式拓展
2．4 仿生并联关节机构
2．5 本章小结
第三章蛇形机器人机构参数优化
3．1 引言
3．2 优化目标与约束条件
3．2．1 关节机构参数化
3．2．2 力矩优化目标
3．3 关节机构运动学
3．3．1 关节位置反解
3．3．2 运动学约束
3．4 关节机构优化
3．4．1 基于SQP法的机构参数优化
3．4．2 优化结果分析
3．5 本章小结
第四章蛇形机器人单元样机研制
4．1 引言
4．2 机械系统设计
4．2．1 机电融合设计思想
4．2．2 机架设计
4．2．3 主动轮设计
4．2．4 直线驱动器设计
4．3 电控系统设计
4．3．1 直线驱动器测位电路
4．3．2 电机驱动与电源电路
4．3．3 力感知与控制电路
4．4 样机实验
4．4．1 力学性能测试
4．4．2 关节偏转实验
4．5 样机的不足与改进
4．6 蛇形机器人控制系统设计
4．7 本章小结
第五章蛇形机器人运动学与运动性能研究
5．1 引言
5．2 基于旋量的蛇形机器人运动学
5．2．1 刚体运动的旋量描述
5．2．2 任务环境下蛇形机器人的正向运动学
5．3 绳状轮式运动建模与控制
5．3．1 U形运动
5．3．2 缠绕攀爬运动
5．4 运动性能分析
5．4．1 蛇形机器人虚拟样机
5．4．2 抬起运动性能
5．4．3 U形运动性能
5．4．4 缠绕攀爬运动性能
5．4．5 运动形式与运动效率
5．5 本章小结
第六章结论与展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介