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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2009年度毕业论文答辩,上海电力学院,SHANG HAI UNIVERSITY OF ELECTRIC POWER,9/23/2024,0,仿生机器蛇的设计与仿真,姓名：,专业年级：,测控技术与仪器（电站测控方向）,指导老师：,答辩时间：,2010年6月18日,9/23/2024,1,蛇形机器人种类：,（1）侧向运动仿生蛇形机器人,（2）蠕动运动蛇形机器人,蛇形机器人概述,蛇形机器人概述视频,蛇的运动方式：,（1）侧向运动（类似弹簧，适合攀爬）,（2）蠕动或类似风琴式的运动,（3）侧向盘旋运动 （疑惑性强，效率高）,9/23/2024,2,本课题主要研究：,设计一种6杆7节点类似正弦波运动的蛇形机器人,蛇尾,蛇头,运动方向,类似于日本NEC公司的连杆蛇形机器人模型,9/23/2024,3,步态分析,其他端点先保持不动,过程二：,图中三连杆机构的运动即为蛇形机器人前进的最普遍运动,过程一：,过程三：,重复过程一，完成步态,9/23/2024,4,三连杆运动分析：,细分为四个步骤,9/23/2024,5,三连杆运动的数学分析（一）,其在X、Y轴上分解得：,9/23/2024,6,三连杆运动的数学分析（二）,通过方程的求解，可以将连杆的各个角度均均由1表示,各个转角关系：,解得：,按照角度设计仿生机器蛇的旋转驱动可以设置转角1为变量的函数,9/23/2024,7,蛇形机器人的步态函数设计,过程一：,端点1转角函数：,其中x为时间（s），y为端点1的转角度数,9/23/2024,8,过程二：,端点2转角函数：,后续波形的传递运动，传递过程为重复端点2的函数，定义域随时间发生变化,9/23/2024,9,过程三：,最后端点5的转角函数,：,最后仿生机器蛇的端点全部位于x轴上，仿生机器蛇前进一个步态,9/23/2024,10,蛇形机器人的ADAMS仿真流程图,系统仿真,设置仿真步数及时间,观察模拟仿真,结果,及各点轨迹,根据尺寸建立设计点（,各个,杆件端点）,通过设计点,建立,6连杆,设置连杆与,大地,之间的接触,杆与地,接触,摩擦函数,连杆连接处添加旋转副,旋转副,驱动,及函数,设置单位制，设置,重力,，设置栅格尺寸、格距,运用长方体工具设置大地,运行ADAMS/View,9/23/2024,11,ADAMS建模,端点0,端点0,端点0,端点0,端点0,端点0,端点0,端点0,端点0,端点0,端点1,端点2,端点3,端点4,端点5,端点6,9/23/2024,12,仿真结果分析（一）,过程一仿真截图,过程一，端点1的转角与时间的曲线,用阶跃函数取代设计时的一阶函数，变化平缓，适合电机,9/23/2024,13,仿真结果分析（二）,过程二仿真截图,此过程中相比过程一复杂，端点2的函数曲线和端点1的基本相同，但定义域不同，同样使用阶跃代替一阶函数，其他端点分为固定与不施加外力的连杆运动,9/23/2024,14,仿真结果分析（三）,过程三仿真截图,最后一端点5的转角函数曲线,9/23/2024,15,总结,通过本次课题，对蛇形机器人的运动机理进行了设计并数学建模与软件仿真。通过仿真，验证所设计的模型的可靠性与可行性，对未来建立实物机器人打下虚拟基础。,9/23/2024,16,谢谢评委老师！,9/23/2024,17,
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