連續(xù)彈跳式機器人的動力學分析及其控制的研究.pdf

1、彈跳式機器人因其運動方式的獨特性，而成為近年來機器人研究領域的熱點。尤其是在未來星際探索、軍事偵察等方面具有廣闊的應用前景。研究彈跳機構(gòu)模型及其動力學特性是彈跳機器人研究的必要基礎和關鍵技術。本文在查閱和分析國內(nèi)外彈跳機器人研究文獻資料的基礎上，綜述了當前彈跳機器人的基本理論和研究現(xiàn)狀。重點做了彈跳式機器人的動力學分析及其控制理論方面的研究。提出了幾種彈跳機構(gòu)方案的模型，探討彈跳機構(gòu)的運動規(guī)律，并在ADAMS軟件中仿真。針對于采用雙質(zhì)量

2、彈簧模型的機構(gòu)，著重對其彈跳運動過程進行了較為系統(tǒng)的分析。在此基礎上，提出了以圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧為儲能元件的仿蝗蟲彈跳機構(gòu)，并且從ADAMS仿真的結(jié)果來看，此種機構(gòu)具有較強的可行性。文章涉及到的動力學知識主要有拉格朗日分析法、機械振動力學及其應用。另一部分內(nèi)容是彈跳機構(gòu)的狀態(tài)空間建模及其求解、動態(tài)性能的最優(yōu)控制。尤其是針對二自由度振動系統(tǒng)的最優(yōu)控制，給出了其詳細的推導過程。并且基于二自由度振動系統(tǒng)做出了一個彈跳機構(gòu)的原型機。針對于原型機的