基于有障柔索的移动机器人机构、动力学及控制研究

本课题以沿有障柔索移动作业机器人为研究对象，研究多滚轮/夹爪复合的纯滚动/夹紧夹持约束的夹持器布局规划及其稳定性和基于力协调的新型机械手机构，研究双臂相对蠕动、蠕动臂及其末端执行器具有空间姿态调整的最优组合机构；研究在柔性作业环境下包括移动机器人与作业柔索的完整的刚柔耦合非动力学模型及其快解耦算法；研究刚柔耦合环境下移动机器人的无碰撞路径规划与运动控制方法及算法。通过对机器人与柔性作业环境的刚柔耦合动力学理论和试验研究，探索机器人在柔性作业环境下的动力响应特性与系统耦合参数的映射规律，实现柔性环境下移动作业机器人的实时控制。以上研究内容，尤其是新型机械手机构和移动机器人与柔性作业环境的刚柔耦合动力学和控制方面的研究，既是柔索类移动机器人的共性应用基础理论问题，又是相关学科的前沿问题。其研究成果，不仅为这类应用前景广阔的机器人奠定坚实的基础，也为相关学科提供相应的理论方法支持。