1、的问题是机器人避免碰撞，或者说碰撞是预期外的动作。而机器人在攀爬叶片的过程中，接触碰撞是预先期望的动作。另外，上述方法均需要基于系统参数或系统动力学信息建模求解，然而，爬壁机器人在风电叶片表面的攀爬过程在种程度上是不确定的，难以得到精确的动力学参数和结构信息。等年提出通过无源性理论来研究触觉接口系统。设计无源观测器用于测量系统能量的流动，设计无源控制器吸收测量得到的系统的净能量，以保证不同操作条件下末端执行器与环境的稳定接触。等年进步将上述万方数据中国计量学院硕士学位论文无源控制方法拓展到运动控制系统中，将运动控制系统等效为含有能量流动的端口网络。如图，轨迹规划单元的输出为期望速度，虚拟反馈值为控制单元的。

2、合物部分模拟人类肌肉的自然柔顺性，具有结构简单柔顺，安静体积小和推重比大等特点，但所需电压太大，不实用。早期的接触力柔顺控制研究集中在利用被动的缓冲材料上或具有非线性刚度特性的关节上，如由线性弹簧双滑块机构和冲击吸单绪论课题研究背景及意义检测用爬壁机器人国内外研究综述爬壁机器人的三维路径规划研究综述爬壁机器人触力柔顺控制研究现状本文结构爬壁机器人机构与运动学模型总体机构设计与技术要求爬壁机器人的机构设计移动机万方数据目次摘要目次图和附表清万方数据目次摘要目次图和附表清单绪论课题研究背景及意义检测用爬壁机器人国内外研究综述爬壁机器人的三维路径规划研究综述爬壁机器人触力柔顺控制研究现状本文结构爬壁机器人机构与。

3、合控制。力位混合控制将被控对象的受限运动进行正交分解，自由运动方向上进行位置控制，受限运动方向上进行力控制利用矩阵把空间的位姿和力偏差转化为空间的偏差，经过控制器运算后作为关节控制力或力矩的修正量该控制方法往往需要放弃位置空间中维的运动，尤其是与接触点直接有关的维运动。阻抗控制通过位置与力之间的动态关系实现对力的控制，其主要特点是不直接对接触力进行控制，精度取决于系统模型的精度，而且还需要精确的接触力位置速度以及加速度等反馈信息。由于算法复杂，快速响应困难，力位混合控制和阻抗控制在爬壁机器人触力柔顺控制中的应用还处于研究阶段。上述研究方法目前存在个共同的问题柔顺作用是基于实际轨迹和理想轨迹之差产生的，即针。

4、们将机器人对接触环境柔顺的能力称为柔顺性，国内外学者对此进行了大量的研究，被称之为柔顺控制研究。柔顺控制被分为被动柔顺控制和主动柔顺控制。被动柔顺控制是指借助些辅助的柔顺机构，使机器人与环境接触时对外部作用力能够产生自然顺从主动柔顺控制是指机万方数据中国计量学院硕士学位论文器人将力反馈信息融入到控制策略中去主动控制作用力。已有的少量爬壁机器人接触力柔顺控制研究中，等利用由转动副约束连接的多块体组成的可局部变形的吸附装置，使吸附力定范围内可调节。上海交通大学研究形状记忆合金丝仿生负压吸盘，通过弹性体板的受力来模拟类肌肉驱动，使机器人吸附过程具备柔顺性，但该机器人吸力有限，频率低。南京航空航天大学利用高分子聚。

5、组成的可局部变形的吸附装置，使吸附力定范围内可调节。上海交通大学研究形状记忆合金丝仿生负压吸盘，通过弹性体板的受力来模拟类肌肉驱动，使机器人吸附过程具备柔顺性，但该机器人吸力有限，频率低。南京航空航天大学利用高分子聚合物部分模拟人类肌肉的自然柔顺性，具有结构简单柔顺，安静体积小和推重比大等特点，但所需电压太大，不实用。早期的接触力柔顺控制研究集中在利用被动的缓冲材料上或具有非线性刚度特性的关节上，如由线性弹簧双滑块机构和冲击吸收块组成的安全连杆机构，以及用非线性力矩传递系统构成刚度可变的驱动器来进行缓冲。近年来，柔顺性研究的方向主要集中到主动柔顺控制领域，主动柔顺控制也就是力控制，方法主要有阻抗控制和力位。

6、输出力矩。轨迹规划单元的输出和其反馈共轭量乘积的积分运动控制系统中为和定义为控制单元的虚拟输入能量，该部分能量转换为命令信息传输给控制单元后，控制单元再将该能量转化为实际物理能量输出，转化到执行单元的能量即为实际能量。从上述能量流动关系可知，可以将控制单元等效为个二端口，该二端口描述了轨迹规划单元和执行单元之间的能量流动关系。通过端口网络的无源性可以进步研究网络的稳定性，从而将无源控制方法应用到运动控制系统的接触力控制中。轨迹规划实时控制软件驱动器执行器传感器换能器控制命令网络等效轨迹规划单元控制单元执行单元图运动控制系统等效端口网络和等针对步行机器人行走或奔跑过程中落地足与壁面接触产生较大触力的问题，基。

7、动学模型总体机构设计与技术要求爬壁机器人的机构设计移动机构设计吸附机构设计机器人安全吸附条件分析机器人质心运动学分析本章小结风电叶片表面爬壁路径规划引言爬壁机器人路径规划设计路径规划环境建模罚函数神经网络结构设计路径能量函数和搜索算法退火温度更新函数和加权系数设计路径规划算法路径规划仿真实验本章小结爬壁机器人吸附足触力柔顺控制研究无源性控制方法万方数据系统无源性定义系统无源性与稳定性单端口网络离散时间无源性足壁端口网络建模及无源控制算法设计触力柔顺控制仿真实验本章小结触力柔顺控制实验研究机器人控制系统设计及攀爬实验运动控制界面和机器人步态设计触力柔顺控制实验硬件选型触力柔顺控制实验分析本章小结总结与展望总。

8、计的基础。总体机构设计与技术要求本文设计的爬壁机器人，旨在携带照相机超声波或红外设备在风电叶片表面进行攀爬检测。风电叶片是空间曲面体，且前后缘曲率连续变化，工作面和逆风面结合处夹角较小。兆瓦级风电叶片停机检修状态下相关翼型参数和常见环境参数见表表翼型参数和环境参数叶片类型相关参数单位大型风电叶片叶片长度叶片弦长叶根段曲率叶中段曲率叶尖段曲率叶片表面粗糙程度环境风速有积尘裂纹等综合以上要求，本文所设计的爬壁机器人需具备以下基本能力移动功能能够在风电叶片表面前进后退和转弯，并且能够调节行走的速度，行走速度指标为吸附功能能够适应风电叶片曲率变化并稳定吸附，应能够适应叶片表面缝隙或裂纹面积小于控制系统运算速度快，。

9、本论文创新点展望参考文献附录三维路径规划算法控制研究现状人在行走过程中，腿部肌肉重复紧张和放松。腿部肌肉在触地瞬间会变软来减小冲击力，为了支撑身体维持平衡，这部分肌肉紧接着又会变硬，这个过程在人的行走过程中不断重复。人们将机器人对接触环境柔顺的能力称为柔顺性，国内外学者对此进行了大量的研究，被称之为柔顺控制研究。柔顺控制被分为被动柔顺控制和主动柔顺控制。被动柔顺控制是指借助些辅助的柔顺机构，使机器人与环境接触时对外部作用力能够产生自然顺从主动柔顺控制是指机万方数据中国计量学院硕士学位论文器人将力反馈信息融入到控制策略中去主动控制作用力。已有的少量爬壁机器人接触力柔顺控制研究中，等利用由转动副约束连接的多块。

10、现状，以及本论文所做的主要工作。第二章机器人运动结构吸附机构设计和安全性吸附条件机构越障能万方数据中国计量学院硕士学位论文力分析。第三章基于罚函数神经网络结构的叶片表面三维全局路径规划研究。第四章无源控制方法在机器人吸附足触力柔顺控制策略中的应用研究。第五章机器人吸附足触力柔顺控制实物实验设计及攀爬实验。第六章总结与展望。总结了本文所完成的主要工作，归纳了课题的创新点，并总结了课题存在的不足之处，对以后本课题的进步研究做了展望。万方数据中国计量学院硕士学位论文爬壁机器人机构与运动学模型爬壁机器人区别于般移动机器人的个重要特征是其不仅具有灵活的运动系统，还要具备可靠的吸附机构。可靠的机械系统是整个爬壁机器人。

11、够满足机器人各项控制要求，进行多任务的实时处理，控制可靠负载能力结合攀爬检测实际需要，动态负载指标为，静态负载指标为。万方数据中国计量学院硕士学位论文爬壁机器人移动方式选取为足式，吸附方式选取为吸盘负压吸附，驱动方式选取为舵机驱动。爬壁机器人的机构设计爬壁机器人机构设计主要包括移动机构和吸附机构，移动机构应满足风电叶片表面的攀爬要求，吸附机构应保证机器人能够稳定吸附。多自由度足式移动机构越障能力强，多吸盘负压吸附机构吸力大，支撑性能好。移动机构设计图为本文开发的具有自由度机构的双足爬壁机器人。我们基于模块化设计思想，采用快速机构建造法，融合吸盘组负压吸附技术设计该机器人。关节和关节使机器人具有两个回转自由。

12、时域无源性控制方法，建立机器人足与壁面的单端口网络系统。利用无源观测器计算输入端口网络系统的能量，利用无源控制器根据计算得到的净能量修正足端位置，从而减小落地接触力。该方法无需机器人动力学模型信息和复杂的控制参数，计算简单响应速度快，理论上适用于爬壁机器人吸附足的触力柔顺控制。本文结构针对风电叶片检测成本高人工检测困难等问题，提出爬壁机器人对风电叶片进行攀爬检测方案，研制可适应叶片曲面的负压吸附型双足爬壁机器人样机，并基于样机探讨了机器人在叶片表面的三维路径规划和触力柔顺控制等问题，全文的研究工作主要包括以下几个方面第章绪论。介绍了爬壁机器人在检测领域的研究现状，三维路径规划研究现状，机器人触力柔顺控制研。

参考资料：

[1]卡通风城市建筑垃圾分类通用PPT 编号72（第27页，发表于2022-06-24）

[2]卡通风城市建筑垃圾分类通用PPT 编号82（第27页，发表于2022-06-24）

[3]卡通风城市建筑垃圾分类通用PPT 编号72（第27页，发表于2022-06-24）

[4]卡通风城市建筑垃圾分类通用PPT 编号86（第27页，发表于2022-06-24）

[5]卡通风城市建筑垃圾分类通用PPT 编号72（第27页，发表于2022-06-24）

[6]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号74（第21页，发表于2022-06-24）

[7]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号76（第21页，发表于2022-06-24）

[8]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号80（第21页，发表于2022-06-24）

[9]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号70（第21页，发表于2022-06-24）

[10]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号76（第21页，发表于2022-06-24）

[11]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号66（第21页，发表于2022-06-24）

[12]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号72（第21页，发表于2022-06-24）

[13]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号104（第21页，发表于2022-06-24）

[14]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号76（第21页，发表于2022-06-24）

[15]卡通风家校同心家校共育教育PPT 编号68（第21页，发表于2022-06-24）

[16]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号72（第18页，发表于2022-06-24）

[17]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号76（第18页，发表于2022-06-24）

[18]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号56（第18页，发表于2022-06-24）

[19]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号68（第18页，发表于2022-06-24）

[20]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号114（第18页，发表于2022-06-24）