仿生機械電子系統(tǒng)ppt

1、用于遠程維護的用于遠程維護的 智能腿爬服務機器人智能腿爬服務機器人 在危險環(huán)境中的應用在危險環(huán)境中的應用 Intelligent legged climbing service robot for remote maintenance applications in hazardous environments 小組成員小組成員分工分工 饒逸文 通讀全文，精讀論文“摘要”，“引言”及“機械系統(tǒng)”部分 并制作該部分ppt 李錫銘通讀全文，精讀論文“控制系統(tǒng)”部分并制作該部分ppt 張坤 通讀全文，精讀論文“行為”及“行走和攀爬運動”部分并 制作該部分ppt 賈渝欣 通讀全文，精讀論文“結(jié)論”部分

2、，制作該部分ppt，并 對ppt進行修改整合 朱睿通讀全文，完善ppt，進行答辯 1.引言 大型建筑和 高層建筑經(jīng) 常需要定期 的檢查和維 護 傳統(tǒng)的手工 方法通常需 要安裝昂 貴的腳手 架或吊籃 速度慢 人還有很高 的危險性 開發(fā)許多攀登 機器人，將其 發(fā)射到建 筑物上開 展所需檢驗工 作 1.引言 Ninja-I A Ninja-II B 它的腿沒有關節(jié)。導致不容 易保持機器人的重心靠近表 面，從而可以帶來登山和水 平與垂直表面轉(zhuǎn)移時的過度 彎曲力矩 機器人在它的身體下面沒有任 何夾持器去坐在表面上，因此 它沒有為一些維護工作提供一 個穩(wěn)定的操作平臺如金屬切削， 可引起大的反應力給機器人

3、四足爬壁機器人， 有地轉(zhuǎn)移墻的能力 在腿上引入鉸 接結(jié)構(gòu) 1.引言 雙足機器人 ROBIN 密歇根州立大學為城市環(huán)境下的偵 查開發(fā)的 能在正交表面之間轉(zhuǎn)移 RAMR1 轉(zhuǎn)動髖關節(jié)由一個棱柱關節(jié)所代替 RAMR2 混合型髖關節(jié)具有離散棱柱和旋轉(zhuǎn)運 動 New RAMR 為了提高可到 達的范圍，而 不犧牲在密閉 空間中工作的 能力 1.引言 他們的攀登機構(gòu)不具有可靠性 當機器人在爬的時候，只有一只腳 在平面上 在攀登過程中，這一個大的轉(zhuǎn)折 時刻可能會導致腳從表面分離 一般的雙足結(jié)構(gòu)不提供一個穩(wěn)定的 工作平臺 1.引言 Ninja 機器人機器人 A Robug IIs B 對于攀爬機器人來說，在遠程

4、維護 中，在壁面上找到自己的立足點的 能力是必不可少的。 “Valve-regulated Multiple” (VM) 吸盤 可以處理非常小的不規(guī)則和溝槽的 壁面 對于大的表面缺陷，很必要為 機器人尋找適合自己的立足點 解決了之前說的所有問題 2.機械系統(tǒng) 蜘蛛狀結(jié)構(gòu) 提供去判斷和攀登障礙的能 力有優(yōu)勢保持身體靠近表面， 增加機器人的穩(wěn)定性 3.控制系統(tǒng) 每條腿都是由專用的單片機板 控制。這些控制器板提供位置, 力量和兼容的控制模式。 一塊額外的板被用來從機器人 提供傳感器的信息。監(jiān)控計算 機的用戶 提供人機界面,路徑規(guī)劃和功 能所必需的協(xié)調(diào)運動。主從配 置通過串行(見圖4) 鏈接是用 于網(wǎng)

5、絡監(jiān)控計算機 和所有的腿控制器。 3.控制系統(tǒng) 每個氣缸都由三 個控制 電動閥門控制,從 而允許空氣 在活塞的兩側(cè)同 時進入(參見圖5)。 3.控制系統(tǒng) 模糊控制器的結(jié)構(gòu) 隸屬度與位置誤差 的函數(shù)關系 3.控制系統(tǒng) 模糊集的隸屬度函數(shù)使用由兩個 系數(shù)定義函數(shù)峰的位置(x)和基礎 大小(B)(見圖8)遺傳算法只需要編 碼這兩個參數(shù),以便做出調(diào)整模糊 集。 隸屬度函數(shù)在遺傳算法優(yōu)化 下的圖像 3.控制系統(tǒng) 模糊PD控制器的響應 相比于標準PD控制器(見圖11) 模糊控制器可以提高系統(tǒng)的準確性 + /0.3毫米(桿擴展范圍的0.2%)。 此外,小振蕩發(fā)生在標準PD控制方法也被 減少了(見圖11)。

6、4.Robug IIs 的動作表現(xiàn)方式 Robug IIS被設計為一個基于感官的控制 機器人而不是一個純粹的位置控制機 器人。傳感技術用于Robug IIS主要是觸 覺感知。 每條腿裝有壓力傳感器和電 位計提供力量和位置信息。 腿可以用來感覺障礙和水平 的表面。通過對腿的柔順控 制使得機器人進行觸覺傳感， 同時不破壞建筑結(jié)構(gòu)。在腳 和底座吸盤的真空傳感器可 以對表面夾持力進行測量。 超聲波傳感器也被安裝在機 器人的前方用于測量距離。 4.Robug IIs 的動作表現(xiàn)方式 PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT背景圖片： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載

7、： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 4.Robug IIs 的動作表現(xiàn)方式 1. 除非機器人至少有三個吸盤牢固地夾持在表面上，否則機械腿不會移動 2.通過腿部控制來尋找立足點（foothold）。它還提供了一個振蕩運動， 可以用來清除松散的材料表面。 3.在相反方向上不允許使用雙腿。這樣可以避免因受力過大損壞底盤。 4.始終使用最小的力量尋找立足點。這條規(guī)則保證了機器人不 會對攀爬結(jié)構(gòu)造成任何傷害。 上述規(guī)則 構(gòu)成了機 器人的基 本行為。 5.該機器人將調(diào)整腿部的位置，以分擔對每一條腿施加的力。 也使得每條機械

8、腿能夠自主地去 進行調(diào)整。 Robug IIS的運動 會遵循 一些規(guī)則： 5.行走和攀爬運動 機器人的運動可以分為兩個主要類型： （1）正常的登山或徒步： 1.機器人在靜止位置開始。 2.機器人釋放所有夾腳吸盤。 3.所有四條腿將按軌跡運動。 4.等待每條腿抓緊表面。 5.機器人釋放它的腹吸盤和 杠桿，其身體按原計劃軌 跡運動。 6.機器人開始尋找表面直到 安全的抓地。 5.行走和攀爬運動 （2）越障或從地面向墻的轉(zhuǎn)移： 1.當它靠近墻壁時，用超聲波測 距傳感器來測量距的，機器人 機身將與它的前腿一起運動。 2.該機器人伸出前腳和前端的吸 盤。然后，它的身體根據(jù)邊坡 的墻壁彎曲。 3.前腿開始

9、在墻上尋找一個安全 的抓地點。 4.機器人然后釋放它的吸盤抽然 后抬起機身。 5.每一條腿都將放出吸盤，并尋 找一個安全的抓地點。 6.機身按軌跡移動。 7.重復步驟5和6直到后腿只達到地板。 8.機器人將向墻體移動直到底部吸盤獲得 安全的抓地力。 9.然后，它的后腿移動到下一個的步態(tài)。 5.行走和攀爬運動 機器人的運動可以分為四個基本步驟： 1）按照預 先計劃的 軌跡移動 腿 2）讓腿 抓到表面 3）移動 身體遵循 預先計劃 的軌跡 4）使真 空吸盤基 座抓住表 面 當?shù)鬃P緊附在墻上，四 條腿可以同時快速的移動。 6.結(jié)論 擁有類昆蟲結(jié)構(gòu)和鉸接式四肢的Roger IIS 有著可以處理各種地形的機械能力 為了減少機器人 的重量及為其提 供足夠搬運工具 的強度，氣動執(zhí) 行器被用來為機 器人提供動力 為了克服標準的 控制方法在控制 非線性氣動執(zhí)行 器中的不足，該 機器人采用了遺 傳優(yōu)化的模糊控 制方法 該方法為機器人 提供了平穩(wěn)和準 確的運動，從而 提高了行走和爬 坡的性能 改進了的精 度允許使用 機器腿作為 掃描探針以 檢測結(jié)構(gòu)缺 陷 可協(xié)助機器 人在相對非 結(jié)構(gòu)化的環(huán) 境中工作， 也簡化了機 器人的操作 過程 6.結(jié)論 在可被檢查的結(jié)構(gòu)有限時， 可自動