20、平面四杆机构综合与多机器人系统未知环境探索

平面四杆机构综合与多机器人系统未知环境探索

在机械设计和机器人技术领域，平面四杆机构综合以及多机器人系统在未知环境中的探索是两个重要的研究方向。下面将分别对这两个方面进行详细介绍。

平面四杆机构综合

在平面四杆机构综合问题中，研究人员致力于为输入和输出连杆的两个或三个相关位置合成平面四杆连杆机构。通过使用约束方程来表述该问题，得到的方程与弗罗伊登斯坦方程一样易于实现。随后，研究人员进一步提出了优化问题，旨在确定具有最佳传动角的四杆连杆机构解决方案，同时考虑是否存在连杆长度约束。

为了验证这一方法的有效性，研究人员给出了几个数值示例，并通过等高线图和局部极小值图对相应优化问题的设计空间进行了图形表示。

例如，在一个具体的示例中，研究人员在图 6 中的两个有界极小值附近进行了额外搜索，并施加了侧边约束 (0.5 ≤ AD ≤ 3) 和 (0.5 ≤ CD ≤ 2)。得到的解在图 6 中用“+”标记，并分别标记为 b 和 c。对应解 b 的机构参数为 (AB = 1)，(AD = 3)，(CD = 1.3477)，(BC = 2.6997)，(\phi_0 = 72.52°) 和 (\psi_0 = 91.22°)；而对应解 c 的机构参数为 (AB = 1)，(AD = 0.5)，(CD = 0.8763)，(BC = 0.7002)，(\phi_0 = 267.16°) 和 (\psi_0 = 203.88°)。图 7 - d 提供了所有这三种机构的传动角图。

从图 7 中可以看出，三种机构的传动角以及图 5 中机构的传动角在其有效工作范围结束时与 90°的偏差相等，这与 Gupta 的建议一致。然而，图 4 中的无约束最优机构解表明，当对相