基于旋量與包絡理論的蛇形機器人安全攀爬
魏武; 張杰; 高勇; 徐杰斌 華南理工大學自動化科學與工程學院; 廣東廣州510640
關鍵詞：蛇形機器人 旋量理論 彈性包絡 二值圖像 安全攀爬
摘要：針對正交關節連接的蛇形機器人,文中提出了一種新的基于旋量與包絡理論的螺旋攀爬運動研究方法.首先應用旋量理論對蛇形機器人進行運動學建模與求解,以降低傳統D-H參數法建模的復雜性;然后基于包絡思想分析蛇形機器人在攀爬運動過程中與圓柱桿的接觸關系,提出了二值圖像表示法來揭示機器人與圓柱桿的包絡狀態;最后基于彈性包絡的分析結果,求得蛇形機器人的螺旋攀爬力,進而提出以安全攀爬力和攀爬系數為優化目標的控制參數優化模型.仿真結果表明,攀爬力與彈性包絡狀態間具有一致性,從而驗證了文中提出的優化模型的正確性.
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