本發(fā)明涉及一種機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種機(jī)器人的碰撞與滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

微小型機(jī)器人具有如此廣闊應(yīng)用領(lǐng)域，其操作對(duì)象也“五花八門”，從生物組織到微小齒輪，但大部分作業(yè)對(duì)象的尺度都在微米級(jí)甚至更小(如大多數(shù)花粉的直徑在20~50um，一個(gè)正常細(xì)胞只有7um大)，這就要求機(jī)器人必須具備很高的定位精度和較快的移動(dòng)速度才能高效的完成這些特殊的作業(yè)任務(wù)；例如，由兩個(gè)機(jī)器人配合實(shí)現(xiàn)微小軸孔的裝配，首先需要兩個(gè)機(jī)器人分別在不同的零件存放區(qū)抓取軸和孔，搬運(yùn)到顯微鏡下，為了具備實(shí)用性，在這一過(guò)程中機(jī)器人應(yīng)具備盡可能快的移動(dòng)速度；然后在顯微鏡下完成裝配，這一過(guò)程要求機(jī)器人具備很高的絕對(duì)定位精度，移動(dòng)機(jī)器人要在非完整約束下實(shí)現(xiàn)很高的絕對(duì)定位精度就必須具備很高的運(yùn)動(dòng)分辨力，可見(jiàn)，微小型機(jī)器人特殊的作業(yè)任務(wù)對(duì)微小型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能提出了近乎矛盾的要求：高的移動(dòng)速度和高的運(yùn)動(dòng)分辨力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種機(jī)器人的碰撞與滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，綜合考慮基體、柔性足行走表面之間的耦合關(guān)系對(duì)粘滑驅(qū)原理與碰撞力驅(qū)動(dòng)原理進(jìn)行了研究，碰撞和粘滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有較高的綜合性。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的機(jī)器人的碰撞與滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：基于柔性足的有限自由度模型與碰撞模型對(duì)機(jī)構(gòu)的粘滑驅(qū)動(dòng)原理進(jìn)行分析，將粘滑驅(qū)動(dòng)過(guò)程分為粘滯階段與振動(dòng)滑移階段，分別進(jìn)行靜力學(xué)與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，得到運(yùn)動(dòng)分辨力與驅(qū)動(dòng)電壓之間的關(guān)系；

第二步：基于數(shù)值仿真的方法研究簡(jiǎn)諧激勵(lì)與碰撞力雙重作用下柔性足的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，得到在一定范圍內(nèi)增加激勵(lì)頻率，柔性足的運(yùn)動(dòng)經(jīng)擬周期過(guò)渡到混沌；

第三步：研制碰撞一粘滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)樣機(jī)，并搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)粘滑驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)與碰撞力驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析結(jié)果的正確性。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的機(jī)器人的碰撞與滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，綜合考慮基體、柔性足行走表面之間的耦合關(guān)系對(duì)粘滑驅(qū)原理與碰撞力驅(qū)動(dòng)原理進(jìn)行了研究，碰撞和粘滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有較高的綜合性。

具體實(shí)施方式

一種機(jī)器人的碰撞與滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：基于柔性足的有限自由度模型與碰撞模型對(duì)機(jī)構(gòu)的粘滑驅(qū)動(dòng)原理進(jìn)行分析，將粘滑驅(qū)動(dòng)過(guò)程分為粘滯階段與振動(dòng)滑移階段，分別進(jìn)行靜力學(xué)與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，得到運(yùn)動(dòng)分辨力與驅(qū)動(dòng)電壓之間的關(guān)系；

第二步：基于數(shù)值仿真的方法研究簡(jiǎn)諧激勵(lì)與碰撞力雙重作用下柔性足的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，得到在一定范圍內(nèi)增加激勵(lì)頻率，柔性足的運(yùn)動(dòng)經(jīng)擬周期過(guò)渡到混沌；

第三步：研制碰撞一粘滑復(fù)合驅(qū)動(dòng)微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)樣機(jī)，并搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)粘滑驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)與碰撞力驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析結(jié)果的正確性。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。