基于VCM概念的轮式移动机器人自适应机构设计及研究
结题报告
批准号:
50905005
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
裴旭
依托单位:
学科分类:
E0501.机器人与机构学
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙明磊、于洋、李守忠、东昕
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中文摘要
项目以复杂地形环境下的轮式移动越障机器人为应用背景,以虚拟转动中心为出发点研究被动自适应机构的越障机理,并通过虚拟运动中心(VCM)机构来实现对虚拟转动中心的位置控制。这样,借助于申请者在VCM机构方面的研究基础,系统开展对自适应机构构型综合与优化设计的基础理论及创新设计研究。研究内容涉及VCM自适应机构的构型综合、机构学性能分析及设计方法等,并以提高机器人越障高度和越障平稳性等性能为目标,有针对性地对几种新型的VCM自适应机构进行创新设计,设计研制相应的模型、实验平台及实验样机。.项目的研究成果将为丰富越障机器人的种类,提高移动机器人的地形适应能力等方面提供理论基础和实验依据。
英文摘要
项目针对自适应越障机构进行了机理研究和机构的构型综合,给出了改进这类机构越障性能的有效方法,并提出了多种新型的自适应机构。对其中一种自适应机构进行了优化设计和对比,并搭建样机进行了一定的实验研究。实验结果表明这种自适应机构对不同地形都有较好的通过性。通过对VCM概念的应用范围进行扩展,发现了一种利用摆动实现前进的驱动方式。由于可用于自适应越障的现有VCM机构很少,所以在对四杆类VCM机构性能研究的同时,也进行了VCM机构的构型综合研究。以基于约束和自由度线的图谱法为工具,结合模块化子链的思想理念,提出了可以实现VCM机构统一构型综合的普适性方法。这种方法将约束空间中的约束线作为选择子链的依据,再对子链进行组合,综合得到了多种新型VCM机构。最后,就行了柔性VCM机构的研究,将具有虚拟转动中心作为VCM机构的主要特征,提出了一种基于柔性VCM模块组合的构型综合方法。基于VCM概念,提出了一种簧片型柔性机构伪刚体建模方法,可简单准确快速地计算出复杂柔性结构的刚度、精度等特性。该方法比传统伪刚体模型适用的变形角度更大,精度更高。.本项目在自适应越障机构、并联机构、柔性机构等方面进行了创新性的研究,得到了多种构型综合方法,并成功得到了一些新机构。这些成果将对自适应移动机器人以及并联机构学、柔性机构学等方面的研究起到一定的推动作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:--
期刊:中北大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:裴旭
通讯作者:裴旭
DOI:--
发表时间:2013
期刊:机械设计
影响因子:--
作者:裴旭;于靖军;赵山杉
通讯作者:赵山杉
ADLIF: a new large-displacement beam-based flexure joint
ADLIF:一种新型大位移梁式柔性接头
DOI:10.5194/ms-2-183-2011
发表时间:2011-08
期刊:Mechanical Sciences
影响因子:1.4
作者:裴旭
通讯作者:裴旭
DOI:10.1115/detc2011-48274
发表时间:2011
期刊:Molecules
影响因子:4.6
作者:J. Yu;Xin Dong;X. Pei;G. Zong;X. Kong;Qunxian Qiu
通讯作者:J. Yu;Xin Dong;X. Pei;G. Zong;X. Kong;Qunxian Qiu
DOI:--
发表时间:--
期刊:光学精密工程
影响因子:--
作者:裴旭
通讯作者:裴旭
基于机构特征映射的拉胀超材料拓扑设计与刚度综合研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    裴旭
  • 依托单位:
基于柔性机构的微齿少齿差驱动的设计方法与性能研究
  • 批准号:
    51675016
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    裴旭
  • 依托单位:
用于移动机器人系统的柔性功能模块的设计与分析研究
  • 批准号:
    51275552
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    裴旭
  • 依托单位:
国内基金
海外基金