导读:本文包含了带臂球形机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:带臂球形机器人,高空布撒,优化设计,运动规划
带臂球形机器人论文文献综述
史成坤[1]（2010）在《一种紧急救援的带臂球形机器人的研究》一文中研究指出球形移动机器人利用球形或类球形外壳作行走装置,将驱动机构和控制模块等都安装在全封闭的外壳内,以滚动运动为主要的移动方式。特殊的构型和运动方式使得球形机器人与传统移动形式的机器人相比具有很多独特的优势。目前已有球形机器人实现了移动性能,不具备对外操作能力,无法在一些特定环境中完成复杂任务,这大大限制了球形移动机器人的发展。针对此问题,在现有球形移动机器人的基础上,提出了一种用于紧急救援的可从高空抛撒的带臂球形机器人,其融合移动机械手的特点可执行对外操作,同时加装降速缓冲机构,在某些极端无人环境中,可以借由人力或飞机从高空布撒至工作区域,进而执行搜救工作。这种机器人不仅具有球形移动机器人运动灵活的特性,更因其可伸缩臂在特殊的场合可兼做手臂及足使用,扩大了球形移动机器人的应用范围。与传统的球形机器人相比,可从高空抛投的用于紧急救援的带臂球形机器人(BYQ－4)突破了全封闭结构,机构耦合度高,兼有非完整约束和欠驱动的特点,在理论研究上具有相当大的难度,球臂耦合的模型特点为球形机器人的建模及控制提出了新的挑战；而在高空布撒的工作需求下,其保护机构的保护能力成为机器人正常工作的前提。本论文的主要研究工作如下：(1)根据救援时某些极端环境下的高空布撒需求和带臂球形机器人的对外操作要求,制定带臂球形机器人和减震缓冲装置的结构设计方案,并分析其机构性能。(2)根据带臂球形机器人的结构特点和各部分约束关系建立球臂耦合系统的运动学模型,并基于凯恩方程建立该系统的动力学模型,为进一步的实施控制策略和优化设计提供理论基础；通过分析机器人构型特点和运动特性,提出BYQ-4的性能评价指标,利用改进的遗传算法进行机器人的优化设计。(3)分析带臂球形机器人的可控性,根据机器人的结构特点,将对外操作运动简化为“球体运动”和“抓取运动”的联合运动,详细分析这两部分的运动特点和控制方式,采用运动解耦式控制方法和“时间-状态”控制方法实现机器人本体的位置跟踪和姿态控制,进而实现机械臂末端的对外操作功能。(4)深入研究关节摩擦、滑动摩擦、滚动摩阻等非线性摩擦对球形机器人运动性能的影响,并针对实际情况中的球壳不圆度问题,利用分段建模方法建立更为接近实际情况的球形机器人动力学模型；针对非理想因素的不可精确测量性和未知性,采用自适应机制矫正控制系统参数,实现稳定控制,最后通过仿真和实验结果验证了非理想条件下球体的运动特性以及自适应控制方法对于这种非理想模型的有效性。(5)对作为载体和主要运动机构的球壳进行强度分析,针对地面行走和高空布撒两种工况,设计球形机器人的保护机构——网状球壳；借用牛顿-欧拉法分析网状球壳包覆下的球形机器人的运动特性,并进行样机实验,为改进球壳设计提供理论基础和实践经验。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2010-06-01）
曹骁炜[2]（2008）在《带臂球形机器人关键技术的研究》一文中研究指出本论文以国家863《一种带伸缩臂的全方位滚动球形机器人的研制》(课题编号:2006AA04Z243)项目为背景,以球形移动机器人为基础,对带臂球形机器人系统进行了设计,包括了结构设计,控制系统设计,稳定平衡分析,并且提出了一种新颖移动机器人避障及多机器人协同路径规划算法。本文首先介绍了球形机器人的国内外发展状况,并介绍了移动机器人控制系统的现状以及移动机器人避障及路径规划算法的研究现状。在带臂球形机器人结构设计中,将带臂球形机器人分为运动驱动部分,机械臂部分,支撑稳定部分叁个子部分进设计,通过比较待选方案,得出最后的整体方案,然后对各个部分的尺寸进行估计,然后通过实际的设计调整确定最后的设计尺寸并给出了基本的性能指标。在本章中,还根据驱动执行部件的需求,对驱动电机及减速器进行了选型。在带臂球形机器人控制系统设计中,首先对带臂球形机器人的控制系统进行设计,通过方案比较,最终选择分布式ARM控制系统方案并进行系统设计,然后从传感器,通信方式两个方面出发,对系统控制需求进行分析和器件选型。在带臂球形机器人运动学动力学分析中,首先介绍了球形机器人的圆盘模型,然后在圆盘模型的基础上对带臂球形机器人的稳定状态控制进行了分析,得出了当支撑装置不支开的时候,为了保持整个带臂球形机器人的平衡状态,抓取状态与重摆姿态的关系;以及在不同的滚动摩阻下,带臂球形机器人从非平衡状态回复到平衡状态的特征,并通过实验数据对性质进行了验证。在移动机器人避障及路径规划研究中,提出了一种全新的基于虚拟机械臂模型的移动机器人避障和多机器人全局路径规划的算法,并对算法进行了分析和仿真验证。在论文的最后,对整个的带臂球形机器人的设计工作进行了全面的总结。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2008-03-12）
带臂球形机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本论文以国家863《一种带伸缩臂的全方位滚动球形机器人的研制》(课题编号:2006AA04Z243)项目为背景,以球形移动机器人为基础,对带臂球形机器人系统进行了设计,包括了结构设计,控制系统设计,稳定平衡分析,并且提出了一种新颖移动机器人避障及多机器人协同路径规划算法。本文首先介绍了球形机器人的国内外发展状况,并介绍了移动机器人控制系统的现状以及移动机器人避障及路径规划算法的研究现状。在带臂球形机器人结构设计中,将带臂球形机器人分为运动驱动部分,机械臂部分,支撑稳定部分叁个子部分进设计,通过比较待选方案,得出最后的整体方案,然后对各个部分的尺寸进行估计,然后通过实际的设计调整确定最后的设计尺寸并给出了基本的性能指标。在本章中,还根据驱动执行部件的需求,对驱动电机及减速器进行了选型。在带臂球形机器人控制系统设计中,首先对带臂球形机器人的控制系统进行设计,通过方案比较,最终选择分布式ARM控制系统方案并进行系统设计,然后从传感器,通信方式两个方面出发,对系统控制需求进行分析和器件选型。在带臂球形机器人运动学动力学分析中,首先介绍了球形机器人的圆盘模型,然后在圆盘模型的基础上对带臂球形机器人的稳定状态控制进行了分析,得出了当支撑装置不支开的时候,为了保持整个带臂球形机器人的平衡状态,抓取状态与重摆姿态的关系;以及在不同的滚动摩阻下,带臂球形机器人从非平衡状态回复到平衡状态的特征,并通过实验数据对性质进行了验证。在移动机器人避障及路径规划研究中,提出了一种全新的基于虚拟机械臂模型的移动机器人避障和多机器人全局路径规划的算法,并对算法进行了分析和仿真验证。在论文的最后,对整个的带臂球形机器人的设计工作进行了全面的总结。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
带臂球形机器人论文参考文献
[1].史成坤.一种紧急救援的带臂球形机器人的研究[D].北京邮电大学.2010
[2].曹骁炜.带臂球形机器人关键技术的研究[D].北京邮电大学.2008