摘要
发展核电是当前缓解能源需求的一个最有效的途径，而确保核电安全是发展核事业的首要任务。由于核电站中核设备数量庞杂繁多、许多地方人为操作无法胜任，加之核电站局部区域存在大量的放射性物质，辐射量较大，对相关设备进行操作危及人身安全，因此在核电站进行日常检测、维修以及事故处理的过程中通常使用机器人。如何令机器人准确运动到待检修设备的区域，以及到达指定区域后机械手如何平稳地对待检修设备进行操作是本文研究的两个主要内容。 首先，本文阐述了核电站检修的任务表示和任务分解，然后提出了核电站检修机器人的运动规划问题，将运动规划问题拆分成对底座以及对机械臂两部分的分别探究，并对现有研究情况进行了介绍，说明了运动规划问题亟须解决的必要性。 随后，本文结合核电站内部的路面因素、履带滑移以及机器人运动参数等因素，建立了履带机器人的动力学模型，由此推导出履带机器人的运动表达式，并对不同姿态的机械臂对机器人整体质心的影响进行分析，推导出不同臂形下的机器人运动的修正表达式，最后通过实验验证了上述表达式的正确性和合理性。 最后，本文对机械臂进行了运动学分析，建立了机械臂各关节的变换表达式，推导出机械臂各关节坐标的正逆解算法表达式，并对机械臂的工作空间进行了分析，对机械臂的轨迹规划方法进行了探讨，提出了优化组合分段函数的轨迹规划方法，随后与几种常用的轨迹规划方法进行了对比分析，最后通过实验验证了该方法的合理性与优越性。
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