新型轮腿式越障机器人设计与功能实现研究.docxVIP

新型轮腿式越障机器人设计与功能实现研究

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状与发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

越障机器人概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1越障机器人的定义与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2越障机器人的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.3越障机器人的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

新型轮腿式越障机器人设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.1总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.2机械结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2.1轮子设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2.2腿部设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.3电气系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.3.1传感器布局与选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.3.2电机驱动与控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.4控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.4.1主控制器硬件选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.4.2软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.4.3任务规划与调度算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

新型轮腿式越障机器人功能实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.1越障运动控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

4.1.1路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.1.2运动轨迹生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.1.3实时避障与调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.2能源管理与效率优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

4.2.1能源系统选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.2.2动力匹配与节能策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

4.2.3效率评估与优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

4.3智能感知与决策．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

4.3.1多传感器融合技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

4.3.2环境识别与理解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

4.3.3决策逻辑与执行．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78

实验测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

5.1实验环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87

5.2.1测试用例选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88

5.2.2对照实验设置