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4.3 机器人多刚体动力学仿真 29
4.4 本章小结 45
5 自动驾驶机器人机械手多柔体动力学建模与仿真 46
5.1 引言 46
5.2 机械手的多柔体仿真模型的建立 46
5.3 机械手的多柔体动力学仿真 47
5.4 机械手的多柔体模型与多刚体模型动力学仿真对比 49
5.5 本章小结 52
结论 53
致谢 54
参考文献 55
1 绪论 1.1 课题研究背景 汽车试用驾驶机器人是用于实验台上进行汽车驾驶操纵性、经济性、动力性、耐久性、排放性等试验的驾驶机器人。该机器人可以对汽车换挡手柄、油门、离合器和制动踏板等进行协调操作，从而达到替代人类驾驶员驾驶的目的。它具有工作准确、耐久性好、速度快、重复性精度高等优点，可以完成人类难以忍受的长时间高效率的汽车性能宇寿命试验，汽车工况排放试验，尤其是一系列的对比性能强的性能试验，能消除驾驶中认为因素的影响，而得到较为精确的测试结果。 1.2 驾驶机器人的国内外现状 1.2.1 国外研究现状 自从1994年日本小野测器株式会社研制成功世界上第一台自动驾驶机器人以来，德国schenck公司、 stahle公司、大众汽车公司，英国MIRA公司、 Froude Consine 公司以及Anthony best dynamics 公司，美国克莱斯勒公司都研制出用于汽车性能试验用的驾驶机器人[1]。 国外的驾驶机器人发展大致分为三个方向：1.汽车底盘测功机台架试验用驾驶机器人。2.用于道路耐久性试验的驾驶机器人。3.自主驾驶机器人[2]。 由于驾驶机器人需要真实模拟驾驶员的驾驶操作，在动作上要具有人肌肉的弹性和柔顺性，在操作配合上要具有人的协调性，在控制上要具有人的自适应以适应和各种不同汽车动力模型的变化，此外执行机构必须小巧灵活，适合不同车型驾驶室内无损快速安装，因此在技术上由很大难度。国外从液压和电动机型开始起步，但由于动作柔顺性不够，逐步被气电混合型代替。近年来，由于电机伺服控制技术的发展，国外已开发成功全电驱动的机器人。国外的驾驶机器人重量较轻，例如日本 Horiba公司的仅为 30kg。 此外，日本在1980年开发出了双足仿人机器人。1986年本田汽车公司也开始了仿人机器人的研究工作。到 2004年为止相继开发出了 P2、P3、ASIMO，其中ASIMO被认为是当前世界上最先进的仿人机器人。1985年以来，一系列的行走跑步双足机器人已经在 MIT腿部实验室建立，包括研制出的仿人机器人 COG。现在各种各样的人形机器人被开发并适合在特定环境中运动[3]。
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