题目：小型可重构机器人自主对接装置研究

本课题来源于国家“985教育振兴行动计划”小型可重构机器人创新设计及协同作战实验平台。通过对国内外对接装置发展现状的研究，本文提出了一种由锁紧机构和对接机构组成的用于小型可重构机器人上的对接装置，并对其结构、功能、应用特性等进行了深入地研究。本文共分为六章，第一章绪论叙述了相关装置的国内外研究情况；第二章介绍了对接装置的应用平台——小型可重构机器人的技术指标、功能指标、所属的类型、系统组成和复位运动规划；第三章和第四章介绍了锁紧机构和对接机构的结构组成、功能、优缺点及相关的力学分析，还对对接机构的自由度数以及自由度的种类进行讨论，从理论上证明了该对接机构的运动位置和姿态的确定性；通过建立合适的坐标系得出该机构的运动学逆解和正解位姿方程，并指出了求解速度和加速度方程的方法；对该结构在实际应用中的一些问题进行了分析；第五章实验分析是本文的核心内容，主要进行了七个实验一个分析，这七个实验分别是手动对接、遥控对接、自主对接、转弯、复位、爬台阶、不平路面协调能力，一个分析是对实验过程中发现问题原因的分析。通过实验过程的描述，从定性的角度验证了锁紧机构和对接机构的承载能力、结构特性、运动功能、运动灵活性和两种机构的运动协调能力；通过对问题原因进行分析找到了结构设计上的缺陷。在第六章对锁紧机构和对接机构在装配和初步实验中发现的问题进行了剖析，提出了解决办法，并对发现的问题进行了归类，为下一步结构设计改进奠定了基础。