排爆车及其附属机器人手臂路径规划研究

摘要

排爆机器人，是能在爆炸或者危险现场进行侦查、排除和处理危险品，并且能够行驶至人不能进入的危险区域，是一种典型地面智能移动机器人。排爆机器人已经成为确保社会安定、减少人员伤亡的重要装备。本论文的目标是实现排爆车体的避障规划，并能完成其附属的六自由度机械臂的轨迹跟踪。
　　本论文主要工作如下：介绍了排爆车体手臂运动学矩阵及其齐次变化矩阵，基于车体的六自由度手臂的D-H描述及正逆运动学；建立手臂仿真模型，研究了模糊控制方法在路径规划上的应用，用模糊控制理论对六自由度机械手臂进行了轨迹规划仿真；建立排爆车体仿真模型，研究了模糊算法在避障路径中的应用，通过Matlab仿真平台，在simulink中搭建排爆车体仿真模型，进行了排爆车体在行驶过程中的避障路径规划仿真。通过仿真说明了模糊算法在排爆车体的路径规划中的优越性。最后通过实物在实验环境中验证仿真排爆机器人行驶避障路径及手臂轨迹规划，用实验数据验证仿真结果的实用性。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3课题研究的背景及意义

1.4研究内容

第二章 排爆机器人手臂机构及其运动学算法

2.1机器人运动学矩阵及齐次变化矩阵

2.2机器人正逆运动学的DH描述

2.3基于车体的六自由度手臂的DH描述及正逆运动学

2.4 本章小结

第三章 排爆车体手臂路径规划

3.1机械手轨迹规划

3.2六自由度手臂模型

3.3多关节机械手自适应模糊控制

3.4仿真分析

3.5 本章小结

第四章 排爆车体的数学建模与分析

4.1 排爆车体数学模型

4.2 排爆车体的仿真模型

4.3模糊算法在排爆车体路径规划中的应用

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

第五章 实验研究

5.1 实验平台介绍

5.2 实验准备

5.3 实验过程及结果

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 本文的不足及展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文