仿生可重构机器人机构与控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

为了适应未来机器人发展中的非结构化的、未知的环境（如星际探索、减灾救援等）要求，我们提出依据仿生技术、可重构技术和某些特殊环境的要求来研究仿生可重构机器人机构与控制系统设计课题。

传统机器人因其自身机械结构的限制,很难适应工作环境和工作任务的变化。

解决这个问题的方法之一就是开发可重构模块化机器人系统。

2. 国内外研究现状分析

二十一世纪人类将进入老龄化社会，发展仿人机器人将弥补年轻劳动力的严重不足，解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会等问题。

自第一台可重构机器人于1988年诞生以来,可重构机器人经历了近30年的发展历程，在这段时间里，可重构机器人得到了飞速的发展，有多机型机器人问世。1988年，美国卡内基梅隆大学机器人研究所研制的可重构模块化机械手系统(RMMS)。同年，Fukuda等从概念的角度提出了动力可重构机器人系统(DRRS)。1990年,Fukuda等又研制出细胞机器人系统(CEBOT)。1994年Gregory提出了变形自重构机器人系统。1999年,Murate使用形状记忆合金研制出了自重构系统。1998年美国的Kotay等提出了由机器人分子组成的可自重构机器人以适应不同环境。在最近的十几年间，可重构机器人也在不断的推陈出新，新的机型不断被推出。

我国的可重构机器人研究尽管起步较晚，但发展迅速，在自组织变形机器人方面,我国的仿蛇、仿鱼机器人取得了一定的成绩。研制出了如仿壁虎四足机器人、微型六足机器人、仿昆虫六足机器人等。此外，在仿生甲虫生物原型基础上，研制出用于减灾救援仿生甲虫机器人、仿生可重构机器人等。

3. 研究的基本内容与计划

主要内容：

①研究仿生可重构机器人的重构单元机构设计，包括自由度、关节型式和关节间连接构件等；

②研究仿生可重构机器人重构单元的空间布置和躯干设计；

4. 研究创新点

可重构仿生机器人的重构单元和系统