辐射检测机器人的机构设计及控制
|
摘要
本文详细介绍了辐射检测机器人的机械机构组成和控制系统。即主要由履带式行走机构和五自由度机械臂组成，着重对履带式移动机器人的行走能力做了详细的计算和校核。根据辐射机器人的运动特性给出了运动学方程的正、反解，并对其作了动力学分析，且在关节空间对其进行了轨迹规划。本文还介绍了辐射机器人控制系统的硬件组成和软件开发。基于PC可以实现各种运动速度和状态，在界面上可以看到当前运动参量。提出了在VC++环境中开发控制软件的一些技巧和方法。此文为该机器人的进一步研究和控制提供了深入和综合的分析。
This paper introduces the mechanism and control system of radiation-detecting Robot in detail. The Robot is consisted of track vehicle and five freedom degree manipulator. It'motion ability is analysed by calculation and checking . According to the moving character of this Robot, kinematic equations is obtained and solved inversely. And also gives the dynamic analysis. In Robot joint space, the trajectory is planned. In addition, the paper presents the hardware and software of control system. Four kinds moving mode at various speed are complished by PC based. System current parameters can be shown on the screen. Based on what discussed above, further research on this Robot motion control can be done.
This paper introduces the mechanism and control system of radiation-detecting Robot in detail. The Robot is consisted of track vehicle and five freedom degree manipulator. It'motion ability is analysed by calculation and checking . According to the moving character of this Robot, kinematic equations is obtained and solved inversely. And also gives the dynamic analysis. In Robot joint space, the trajectory is planned. In addition, the paper presents the hardware and software of control system. Four kinds moving mode at various speed are complished by PC based. System current parameters can be shown on the screen. Based on what discussed above, further research on this Robot motion control can be done.
引文
[1] 李元宗．机器人学讲义．太原工业大学．1991
[2] 濮良贵，纪各刚．机械设计．高等教育出版社．1996
[3] 余达太，马香峰．工业机器人应用．冶金工业出版社．2001
[4] 秦曾煌．电工技术．高等教育出版社．1996
[5] 刘鸿文．材料力学．高等教育出版社．1995
[6] 蔡自兴．机器人学．清华大学出版社．2000
[7] 蔡自兴，张钟俊．机器人技术的发展，机器人．1987，3：58-62
[8] 徐元吕．工业机器人．中国轻工业出版社．1995
[9] 吴广玉，姜复光．机器人工程导轮．哈尔滨工业大学出版社．1995
[10] 周伯英．工业机器人设计．北京机械工业出版社．1995
[11] 徐元吕．机械电子技术．上海同济大学出版社．1995
[12] 振邦，汪勤悫，陈晋华．机器人机械设计．电子工业出版社．1995
[13] 徐元吕．机械电子技术．上海同济大学出版社．1995
[14] 张福学．机器人学—智能机器人传感技术．电子工业出版社．1995
[15] 郭巧．现代机器人学．北京理工大学出版社．1999
[16] 蒋新松．国外机器人的发展及我们的对策研究．机器人．1987，9(1)：3-10
[17] 李真，李志强．协作多机器人系统的模块化设计与实现．机器人．1999，1(1)：167—171
[18] 马宏绪．两足步行机器人的动态步行研究．国防科大博士学位论文．1995
[19] 马香峰．机器人机构学．机械工业出版社．1991
[20] 彭慧，封锡盛．“探索者”号自治式无缆水下机器人控制软体系结构．机器人．1995，17(3)
[21] 孙迪生，王炎．机器人控制技术．机械工业出版社．1997
[22] 张伯鹏，张昆，徐在礼．机器人工程基础．机械工业出版社．1989
[23] 张永德．机器人多指灵巧手的结构优化设计及抓取机理的研究，哈尔滨工业大学博士学位论文．1999
[24] 张钟俊，蔡自兴．机器人自动化的新趋势．自动化．1986，6：2-3
[25] 诸静．机器人与控制技术．浙江大学出版社．1992
[26] 郑莉，董渊．C++语言程序设计．清华大学出版社．2001
[27] 李大友，张秀琼，误定荣．微型计算机原理．清华大学出版社．1999
[28] 王华，叶爱亮，祁立学．Visual C++6.0编程实例与技巧．机械工业出版社．1999
[29] 韩海雪译．履带车辆行驶力学．国防工业出版社．1989
[30] 殷际英，何广平．关节型机器人．化学工业出版社．2003
[31] 李元宗．机器人转动惯性张量的坐标变换．机器人．1992．2
[32] Davis．Teach Yourself Visual C++6 in Days. SAMS 2002
[33] Richard M.Murray, s.shankar Sastry.A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation CRC Press,In.,2000 Cororate Blvd.
[34] Li Yuanzong Trajectory synthesis and physical admissibility for a Biped Robot During the Single-Support Phase 1990 IEEE International Conference on Robotics and Automation
[35] Coiffet P, Chirouze M.An Introduct to Robot Technology.London:Hermes Publishing, 1983, 56-120
[36] Dean J,Kindermann T, Schmitz J.Walking Control of Walkingstick: Behavior Physiology and modeling. Autonomous Robots. 1999,7(3): 271-288
[37] Dewit C C.Trends of control for mobile robots and vehicles.Proc of Control Problems in Robotics and Automation. 1998, 12:151-175
[38] Dubowsky S,Desforses D T.The application of model referenced adaptive control to robot manipulators.Trans.A SME JDSME. 1999,101: 193-200
[39] Hamilton J F, Cipra RJ.Design and Analysis of Robot Manipulators, ME-597T, Purdue University. 2000
[40] Kopacek P.Intelligent manufacturing: Current situation and future trend.J of Intelligent and Robotic Systems. 1999,26(3): 217-229
[41] 谐波传动使用手册
[42] 步进电机使用说明书
[2] 濮良贵，纪各刚．机械设计．高等教育出版社．1996
[3] 余达太，马香峰．工业机器人应用．冶金工业出版社．2001
[4] 秦曾煌．电工技术．高等教育出版社．1996
[5] 刘鸿文．材料力学．高等教育出版社．1995
[6] 蔡自兴．机器人学．清华大学出版社．2000
[7] 蔡自兴，张钟俊．机器人技术的发展，机器人．1987，3：58-62
[8] 徐元吕．工业机器人．中国轻工业出版社．1995
[9] 吴广玉，姜复光．机器人工程导轮．哈尔滨工业大学出版社．1995
[10] 周伯英．工业机器人设计．北京机械工业出版社．1995
[11] 徐元吕．机械电子技术．上海同济大学出版社．1995
[12] 振邦，汪勤悫，陈晋华．机器人机械设计．电子工业出版社．1995
[13] 徐元吕．机械电子技术．上海同济大学出版社．1995
[14] 张福学．机器人学—智能机器人传感技术．电子工业出版社．1995
[15] 郭巧．现代机器人学．北京理工大学出版社．1999
[16] 蒋新松．国外机器人的发展及我们的对策研究．机器人．1987，9(1)：3-10
[17] 李真，李志强．协作多机器人系统的模块化设计与实现．机器人．1999，1(1)：167—171
[18] 马宏绪．两足步行机器人的动态步行研究．国防科大博士学位论文．1995
[19] 马香峰．机器人机构学．机械工业出版社．1991
[20] 彭慧，封锡盛．“探索者”号自治式无缆水下机器人控制软体系结构．机器人．1995，17(3)
[21] 孙迪生，王炎．机器人控制技术．机械工业出版社．1997
[22] 张伯鹏，张昆，徐在礼．机器人工程基础．机械工业出版社．1989
[23] 张永德．机器人多指灵巧手的结构优化设计及抓取机理的研究，哈尔滨工业大学博士学位论文．1999
[24] 张钟俊，蔡自兴．机器人自动化的新趋势．自动化．1986，6：2-3
[25] 诸静．机器人与控制技术．浙江大学出版社．1992
[26] 郑莉，董渊．C++语言程序设计．清华大学出版社．2001
[27] 李大友，张秀琼，误定荣．微型计算机原理．清华大学出版社．1999
[28] 王华，叶爱亮，祁立学．Visual C++6.0编程实例与技巧．机械工业出版社．1999
[29] 韩海雪译．履带车辆行驶力学．国防工业出版社．1989
[30] 殷际英，何广平．关节型机器人．化学工业出版社．2003
[31] 李元宗．机器人转动惯性张量的坐标变换．机器人．1992．2
[32] Davis．Teach Yourself Visual C++6 in Days. SAMS 2002
[33] Richard M.Murray, s.shankar Sastry.A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation CRC Press,In.,2000 Cororate Blvd.
[34] Li Yuanzong Trajectory synthesis and physical admissibility for a Biped Robot During the Single-Support Phase 1990 IEEE International Conference on Robotics and Automation
[35] Coiffet P, Chirouze M.An Introduct to Robot Technology.London:Hermes Publishing, 1983, 56-120
[36] Dean J,Kindermann T, Schmitz J.Walking Control of Walkingstick: Behavior Physiology and modeling. Autonomous Robots. 1999,7(3): 271-288
[37] Dewit C C.Trends of control for mobile robots and vehicles.Proc of Control Problems in Robotics and Automation. 1998, 12:151-175
[38] Dubowsky S,Desforses D T.The application of model referenced adaptive control to robot manipulators.Trans.A SME JDSME. 1999,101: 193-200
[39] Hamilton J F, Cipra RJ.Design and Analysis of Robot Manipulators, ME-597T, Purdue University. 2000
[40] Kopacek P.Intelligent manufacturing: Current situation and future trend.J of Intelligent and Robotic Systems. 1999,26(3): 217-229
[41] 谐波传动使用手册
[42] 步进电机使用说明书