关节型模块化机器人构型及运动学研究.pdfVIP

机械设计 与制造 第4期 178 Machinery Design Manufacture 2010年 4月 文章编号：1001—3997(2010)04—0178—03 关节型模块化机器人构型及运动学研究 赵广志 王洪光 刘玉旺1,2 ㈨ (中国科学院 沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，沈阳 110016)(中国科学院研究生院，北京 100039) ResearchOnconfigurationandkinematicsofjointmodularrobots 一 一一 一～ ZHAO Guang-zhi1,2WANGHong-guang，LIUYu—wang’ (StateKeyLaboratoryofrobotics，ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang 110016，China)(GraduateSchool，ChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China) ’ ◆ - ． - ◆ 0◆ ‘◆ 0◆ --·● 。◆ 0 ◆ ’◆ 0 ◆ 1． - ◆ 。+ ◆ 。◆ 。+ -◆ 。◆ -◆ _◆ 。◆ -◆ ● 0 ◆ 0 4 ,-- ◆ 0 ◆ ‘◆ 0 ◆ 0 ◆ ’ ◆ ·◆ 0◆ -◆ -◆ -◆ -◆ - -·●--◆ 0◆ -’ =薹 一 【摘 要】分析了模块化机器人模块划分与重构的关系，总结了模块的划分原则。对关节型机器人进 ： ?行了模块化分，建立了含有五种单元模块的模块库，并对其可实现构型进行了拓扑分析。提出了一种新的 I j坐标系建立方法，基于旋量理论和指数积公式推导出了每个单元模块的变换矩阵，得出了适用于关节型 i 机器人构型变化的正运动学方程。最后通过实例验证了拓扑构型分析及运动学算法的正确性。 关键词：机器人；模块化；拓扑构型；运动学 一一一一一～～ 一咖舭一囊～一一～篓一～～～ 中图分类号：THI12。TP24 文献标识码 ：A 一 1引言 成适合特定任务要求的机器人。由于机器人的工作能力和性能与 机器人的构型密切相关，现实很多场合需要机器人在不同的环境 模块化可重构机器人已成为近年来机器人研究领域的热点 之一nJ。其基本思想是统筹考虑机器人类别及任务要求，依据一定 下工作或完成不同的任务时有不同的构型。因此，如何快速的实 原则将机器人划分为具有独立功能的模块，并用不同的模块组合 现模块化可重构机器人系统的构型变化并快速建立运动学模型， ★来稿 日期：2009—06—27 -k基金项目：国家863计划资助项 目(2007AA041703) ‘ ●… ‘●… ●… ’●… ·●… ·●… ·●… ·●… ’●… ·●… ·●… ·●… ·●… ·●… ·●… ·●… ·●… ·●… -●… ·●… -●… ·●… ·●… ·●… ·●… ·●… -●… ·●… ·●… ·●… ·●… ·●… -●… ·●… ·●… ．●… ·● … ·●… ·●… ·●… ·●” 5结束语 (1)