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1、题题 目：昆虫仿生全地型自动搜索机器人目：昆虫仿生全地型自动搜索机器人 英文题目：英文题目：Automatic search robots of all terrain based on Bionic of insect 学学 院：机电工程学院院：机电工程学院 专业班级：机械设计制造及其自动化专业班级：机械设计制造及其自动化 06-4 班班 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号：20060310010618 指导老师：指导老师： 华东交通大学华东交通大学 2010 年年 6 月月 6 日日 毕业设计（论文）诚信声明毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导
2、下进行 的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，本设计（论文）中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不 包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。 如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责 任。 本人签名： 导师签名： 年 月 日 华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书 课题名称昆虫仿生全地型自动搜索机器人 课题来源课题类型 AY 导 师 学生姓名学 号 2060310010618 专 业机械设计制造及其自动化 开题报告内容： 一、设计背景 我们知道， 机器人是靠自身动力和
3、控制能力来实现各种功能的一种机器。随着科技 的发展，近几十年，各种各样的机器人在科研工作者的努力研究下诞生,使人类的许多梦想变 成了现实。随着机器人工作环境和工作任务的复杂化，要求机器人具有更高的运动灵活性和 在特殊环境的适应性，机器人简单的轮子和履带的移动机构已不能适应多变复杂的环境要求。 在仿生技术，控制技术和制造技术不断发展的今天，仿生机器人已经成为机器人家族中的重 要成员。 二、仿生机器人的原理 在自然界中，各种昆虫形态各异，姿态万千，其运动规律更是复杂灵活，对复杂地形的 适应性让我们叹为观止。我们从这些小生物上得到启发，希望制造出和其相类似功能的机器， 于是就有了当今热门的仿生机器人
4、研究。仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状、运 动原理和行为方式的系统，能从事生物特点工作的机器人。 三、课题研究的主要内容 仿生机器人的研究在国内外有了很大的成果，日本研究工作者得到政府的巨额投资来研 究可摇控的仿蟑螂机器人，并取得了喜人的成果；由瑞士西部城市洛桑的“瑞士联邦工 艺学校”设计并制造出来的超级机器人“007”机器蟑螂跟真实的蟑螂几乎无异。 然而在这些机器当中都有个问题是难以适应复杂地型的灵活稳定的移动，对此本 课题就这问题做出了大胆的改进设计，主要思想是集轮和足的优点来实现它的功 能。 方法及预期目的： 指导教师签名： 日期： 课题类型：（1）A工程设计；B技术开发；C软件
5、工程；D理论研究； （2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题 （1） 、 （2）均要填，如 AY、BX 等。 华东交通大学毕业设计（论文）任务书华东交通大学毕业设计（论文）任务书 姓名学号20060310010618毕业届别2010 届专业 机械设计制造及 其自动化 毕业设计（论文）题目 昆虫仿生全地型自动搜索机器人 指导教师学 历博士研究生职 称讲师 具体要求： 进度安排： 2009.12.282010.03.01 完成毕业设计资料检索，并列出毕业设计提纲。 2010.03.012010.04.01 完成毕业设计基本内容模块，列出主要目录，对每个目录下的主要 内容进行简单阐述。 2010.0
6、4.012010.04.30 完成毕业设计主要内容，设计类完成主要的设计框架，并完成三维 仿真模型。 2010.05.042010.05.15 完成毕业设计初稿，并交指导老师检查。 2010.05.162010.05.29 完成毕业设计终稿。 指导教师签字： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日 题目发出日期设计（论文）起止时间 附注： I 昆虫仿生全地型自动搜索机器人昆虫仿生全地型自动搜索机器人 摘要摘要 自然界中的生物以其丰富的型态、灵巧的动作与神奇的功能，而能在复杂多变的环 境下生存下来，在复杂地形表面行走自如。这些从它们身上体现出来的特点，都是我们 研究仿生学的重要依
7、据。仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状或某些机能的机 器人系统。之前许多研究人员对六足仿生机器人的研究很感兴趣，它具有容易实现平衡 稳定的优点，也是一个研究步态行走理论的机器人模型。 本文所讨论的就是基于六足机器人的理论研究成果上对行走步态方面做出了大胆的 设计，使其更能够适应高复杂地形表面行走，且能保持高速稳定。蟑螂在我们的日常生 活中可说是很常见的一种昆虫，它可以快速的在我们周围任意地形中行走，本文讨论的 就是通过观测其运动方式及步态，抽象出它的机构原理，设计出能适应复杂地形的机器 人。 蟑螂的六个腿我们抽象成在地面支撑机器人的六个接触点，其每个腿都有相应的三 个均布圆周的“腿” （
8、类似三角叉）来交替完成其在地面的支撑工作，而每一组腿都由同 步电机来拖动。可以通过调整着地的腿之间的相角来实现机器人在各种复杂地形表面行 走的功能。再利用传感器和微电脑来控制电机的运动，从而就可以实现控制机器人的避 障，快速，慢行等更加适应人类需求的功能。 关键词：仿生学、六足机器人、避障，传感器。关键词：仿生学、六足机器人、避障，传感器。 Automatic search robots of all terrain based on Bionic of insect ABSTRACT The natural biologist can be to survive in complex and
9、 volatile environment with their rich type, clever movement and magic functions, and they depend on these capacity walk freely in the complex terrible surface. The characteristic from them is important basis for us to research bionics. Bio mimetic robots is a robot system that mimic the extemal shap
10、e or some function of natural biology. Many researchers are interest in researching hexapod bio-robot. It is easy to realize the advantages of stability and balance, walk gait is also a research robot model theory. Discussed in this passage is based on theoretical research. Hexapod bio-robot walking
11、 on aspects of the results made bold design, make it able to adapt to walk in terrain surface and can walk rapidly. Cockroaches are common insect in our daily lives could see. They can move quickly and freely to anywhere. This paper depend on observations of their locomotion gait, mimicking their in
12、stitutional principle. Design that can adapt to the complex terrain of the robot. The six legs of cockroaches on the ground support we abstracted the robots six contact points, each of its three legs have a corresponding uniform circumference of the “legs“ (similar to the triangular cross) to turn t
13、he support to complete its work on the ground from each group by the synchronous motor to drag the legs. Re-use sensors and microcomputer to control the motor movement in order to achieve control of the robot can avoid obstacles, quick, slow to adapt to human needs such as more functional. Key words
14、: Biomimetic robots, Hexapod robot, Obstacle avoidance, sensor 华东交通大学毕业设计华东交通大学毕业设计(论文论文)评阅书评阅书(1) 姓名邓小泉学号20060310010618专业机械设计制造及其自动化 毕业设计(论文)题目昆虫仿生全地型自动搜索机器人 指导教师评语： 指导教师签字： 年 月 日 得分 评阅人评语： 评 阅人签字： 年 月 日 得分 华东交通大学毕业设计华东交通大学毕业设计(论文论文)评阅书评阅书(2) 姓名邓小泉学号20060310010618专业机械设计制造及其自动化 毕业设计(论文)题目昆虫仿生全地型自动搜索
15、机器人 答辩小组评语： 等级 组长签字： 年 月 日 答辩委员会意见： 等级 答辩委员会主任签字： 年 月 日（学院公章） 注：答辩小组根据评阅人的评阅签署意见、初步评定成绩，交答辩委员会审定，盖学院公章。 “等级”用优、良、中、及、不及五级制（可按学院制定的毕业设计(论文)成绩评定办法评定最后成 绩） 。 华东交通大学毕业设计（论文）答辩记录华东交通大学毕业设计（论文）答辩记录 姓名邓小泉学号20060310010618毕业届别2010 届专业机械设计制造及其自动化 题目昆虫仿生全地型自动搜索机器人答辩时间 答辩组成员（签字）： 答辩记录： 记录人（签字）： 年 月 日 答辩小组组长（签字）： 年 月 日 附注： 目 录 1 绪论1 1.1 引言1 1.2 仿生机器人的基本概念1 1.3 仿生机器人的研究现状
