可变形模块机器人构形研究

内容简介

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目录

序
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 可变形模块机器人的研究现状
1.2.1 国外的研究情况
1.2.2 国内的研究情况
1.3 可变形模块机器人的分类
1.3.1 基于变形机理的可变形机器人分类
1.3.2 基于结构特征的可变形机器人分类
1.4 可变形模块机器人的主要研究内容概述
1.4.1 可变形模块机器人系统设计
1.4.2 可变形模块机器人模块研究
1.4.3 可变形模块机器人构形研究
1.4.4 可变形模块机器人运动特性研究
1.4.5 可变形模块机器人运动规划研究
1.4.6 可变形模块机器人控制方法研究
1.5 本书主要内容
第2章 可变形模块机器人系统概述
2.1 引言
2.2 可变形模块机器人的变形原理
2.2.1 链式模块化结构的仿生研究和特点分析
2.2.2 新型链式结构的变形与重组机理
2.3 可变形模块机器人的设计与仿真系统
2.3.1 基于SolidWorks的设计与仿真系统
2.3.2 基于MATLAB的仿真系统
2.4 可变形模块机器人平台简述
2.4.1 原理样机基础模块设计
2.4.2 原理样机单模块机器人系统
2.4.3 原理样机双模块机器人系统
2.4.4 原理样机三模块机器人系统
2.4.5 三模块原理样机系统的改进
2.5 本章小结
第3章 可变形模块机器人的构形计数研究
3.1 引言
3.2 基于相似理论的构形研究方法概述
3.2.1 相似理论概述
3.2.2 基于相似性的构形描述
3.3 可变形机器人的构形通用计数方法
3.3.1 模块的拆分计数
3.3.2 模块的组合计数
3.3.3 树状模块规则结构的计数方法
3.3.4 环状模块规则结构的计数方法
3.4 可变形模块机器人的构形设计与计数
3.4.1 模块连接关系的0-1表达
3.4.2 单模块拓扑信息的构形矩阵表达
3.4.3 构形矩阵的有关定义
3.4.4 模块间邻接关系的矩阵描述
3.4.5 构形数量分析
3.4.6 构形设计示例
3.5 构形计数和设计方法的拓展应用
3.6 本章小结
第4章 可变形模块机器人的构形机动性研究
4.1 引言
4.2 基本运动形式和力学模型概述
4.3 可变形模块机器人的转向特性研究
4.3.1 履带模块的平地接地比压研究
4.3.2 地面转向阻力矩分析
4.3.3 滑移转向特性分析
4.3.4 铰接转向特性分析
4.3.5 转向特性实验与评价
4.4 可变形模块机器人的越障特性研究
4.4.1 斜坡爬行性能
4.4.2 沟壑跨越性能
4.4.3 楼梯爬行性能
4.5 可变形模块机器人的倾翻稳定性研究
4.5.1 倾翻稳定性的稳定锥描述
4.5.2 变形过程中的倾翻稳定性研究
4.5.3 不同构形的倾翻稳定性比较
4.6 本章小结
第5章 可变形模块机器人的构形转换研究
5.1 引言
5.2 现有构形转换方法概述
5.2.1 基底变形运动规划
5.2.2 Cube类型机器人变形规划的扩展
5.2.3 闭链构形转换的规划
5.3 基于图论的构形网络建模
5.3.1 图论中的基本定义和定理
5.3.2 构形网络描述模型和定义
5.4 基于构形网络的多构形转换特性分析
5.4.1 构形转换路径计数
5.4.2 构形转换路径优化
5.4.3 中心构形的选择
5.5 构形转换网络方法的拓展应用
5.6 本章小结
第6章 可变形模块机器人研究展望
6.1 可变形模块机器人研究的挑战
6.2 从常规机电系统到分子机器人
6.3 self-X系统
6.4 本章小结
参考文献
附录
附1 国内外主要研究单位目录
1.1 美国
1.2 日本
1.3 中国
1.4 其他国家
附2 构形计数研究的程序与代码
2.1 主程序functiongx=CONRO_Enume
2.2 子程序:BDDG
2.3 子程序:DDDG
2.4 子程序:ADD
2.5 子程序:HDD