足式机器人足—地作用机理试验台设计与试验分析

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足式机器人足—地作用机理试验台设计与试验分析
论文目录
 
摘要第1-8页
ABSTRACT第8-10页
第一章 绪论第10-18页
  1.1 本课题的研究背景第10页
  1.2 土槽试验台的国内外发展现状第10-14页
    1.2.1 土槽试验台国外发展现状第10-12页
    1.2.2 土槽试验台国内发展现状第12-14页
  1.3 本课题的研究内容和创新性第14-15页
    1.3.1 课题的研究内容第14-15页
    1.3.2 课题的创新性和实用价值第15页
  1.4 本课题的主要工作第15-17页
  1.5 本章小结第17-18页
第二章 土槽试验台的机械设计第18-34页
  2.1 土槽试验台总体机械设计方案第18-20页
    2.1.1 试验台的设计指标和技术要求第18-19页
    2.1.2 试验台的系统组成第19-20页
  2.2 试验台框体设计与校核第20-21页
    2.2.1 框体结构第20页
    2.2.2 框体强度校核及仿真结果第20-21页
  2.3 工作平台装置设计第21-24页
    2.3.1 工作平台总体设计第21-22页
    2.3.2 丝杠滑台模组的设计第22-23页
    2.3.3 关键部件强度校核及仿真结果第23-24页
  2.4 机械腿的设计第24-30页
    2.4.1 腿部结构设计第24-26页
    2.4.2 腿部运动参数第26-28页
    2.4.3 腿部运动分析第28-30页
  2.5 土槽槽体的设计与校核第30-32页
    2.5.1 土槽槽体的结构设计第30-31页
    2.5.2 土槽强度的校核第31-32页
  2.6 试验台总成第32-33页
  2.7 本章小结第33-34页
第三章 试验台测控系统的硬件设计第34-52页
  3.1 试验台的电机选型第34-39页
    3.1.1 电机类型的确定第34页
    3.1.2 步进电机的选型第34-38页
    3.1.3 步进电机驱动器的确定第38-39页
  3.2 机械腿的电机选型第39-42页
    3.2.1 电机类型的确定第39页
    3.2.2 直流电机选型第39-41页
    3.2.3 直流电机驱动器的确定第41-42页
  3.3 传感器选型第42-44页
    3.3.1 扭矩转速传感器第42-43页
    3.3.2 土壤水分传感器第43-44页
  3.4 PLC选型第44-47页
    3.4.1 PLC类型的确定第44-45页
    3.4.2 PLC具体型号选择第45-47页
  3.5 信号转换器第47-48页
    3.5.1 A/D信号转换模块第47页
    3.5.2 PNP-NPN信号转换模块第47-48页
  3.6 系统硬件的总成第48-50页
    3.6.1 系统硬件组成第48页
    3.6.2 电气接线图第48-50页
  3.7 本章小结第50-52页
第四章 试验台测控系统的软件设计第52-64页
  4.1 PLC与上位机通信第52-55页
    4.1.1 PLC的通信格式第52-53页
    4.1.2 PLC的命令帧第53-55页
  4.2 试验台运动控制第55-57页
  4.3 机械腿控制第57-60页
    4.3.1 PVT插补模式控制第57-59页
    4.3.2 上位机设计第59-60页
  4.4 传感器数据采集第60-63页
    4.4.1 频率信号的采集第60-62页
    4.4.2 电压信号的采集第62-63页
  4.5 本章小结第63-64页
第五章 基于ABAQUS的有限元仿真分析第64-82页
  5.1 ABAQUS软件简介第64页
  5.2 ABAQUS求解算法的选择第64-65页
  5.3 基于ABAQUS的土壤本构模型的建立第65-70页
    5.3.1 扩展的Drucker-Prager模型第65-66页
    5.3.2 Mohr-Coulomb模型与Drucker-Prager模型的参数转换第66-67页
    5.3.3 土壤抗剪强度的测量第67-70页
    5.3.4 土壤密度、含水率的测量第70页
  5.4 有限元模型的建立及计算条件第70-76页
    5.4.1 ABAQUS分析流程图第71-72页
    5.4.2 网格类型与材料的定义第72-73页
    5.4.3 相互作用的设定第73-74页
    5.4.4 机械腿与土壤之间的接触设定第74-75页
    5.4.5 分析步与边界条件的设定第75-76页
    5.4.6 求解分析第76页
  5.5 有限元分析的可行性验证第76-80页
    5.5.1 足端与土壤的承压模型第76-78页
    5.5.2 机械腿的沉陷试验第78-80页
  5.6 本章小结第80-82页
第六章 足-地作用机理的试验分析第82-98页
  6.1 足式机器人的足端结构第82-83页
  6.2 足-地作用机理仿真试验第83-89页
    6.2.1 正交试验第83页
    6.2.2 具体试验方案第83-86页
    6.2.3 仿真试验结果分析第86-89页
  6.3 足-地作用机理土槽试验第89-94页
    6.3.1 试验的说明第89页
    6.3.2 具体试验方案第89-90页
    6.3.3 试验数据处理第90-91页
    6.3.4 仿真试验最优结果的验证第91-94页
  6.4 试验分析与讨论第94-95页
  6.5 本章小结第95-98页
第七章 总结与展望第98-100页
  7.1 总结第98-99页
  7.2 展望第99-100页
参考文献第100-104页
致谢第104页

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