林火探测与清理机器人仿生甲虫移动平台研究开题报告

1. 研究目的与意义

为了积极应对森林大火对自然生态环境、社会及经济产生的不利影响，世界各国对研发森林火灾探测与清理装备都非常重视。

鉴于移动机器人良好的适应恶劣地形环境的能力，课题选择甲虫为仿生研究对象，结合甲虫得天独厚的身体结构优势与运动步态，进行仿生甲虫机器人移动平台的设计。

课题研究的目的是为森林火灾探测与清理机器人系统设计与开发奠定基础。

2. 国内外研究现状分析

国外在60年代开始研究仿生机器人，随着不断地研究，六足仿生机器人也变的越来越复杂越来越灵活。

从genghis机器人到attila机器人再到lemur机器人，六足仿生机器人腿部的自由度从2个变化到4个，控制系统也从原来的开环控制转变为现在的闭环控制，六足仿生机器人的灵活性，移动能力都在稳步的提高，并且在探测、救援等方面发挥了一定的作用。

目前仿生六足机器人正向着实用化、智能化、轻量化、自动化等方向进行发展。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容（1）根据森林复杂的地形环境，选择合适的自由度与驱动方式；（2）基于仿生学原理，以六足甲虫的结构和运动特性为研究对象，设计仿生甲虫移动平台的单腿结构；（3）根据机器人机构学，完成仿生甲虫机器人的整机结构设计；（4）完成林火探测与清理机器人仿生甲虫移动平台的运动仿真分析。

二、研究计划（1）收集资料并撰写开题报告 （1-2周）（2）单腿结构的设计以及力学分析 （3-5周） （3）整体结构设计 （6-10周）（4）运动学仿真分析与改进 （11-12周） （5）撰写设计论文说明书以及报告 （13-14周）（6）准备答辩 （15周-答辩前）

4. 研究创新点

特色是利用仿生甲虫技术充分发挥六足仿生机器人的优势进行林火探测。 创新是利用仿生学对六足仿生机器人的结构进行创新。