多链可重构模块化机器人的构型转换

可变形指尖陀螺是一种流行的玩具，其多链、可变形的优点为空间机器人提供了一种方案。以此玩具为启发，结合链型机器人灵活多变的特点，引入了多链可重构模块化机器人。以构型分析及构型转换策略为重点对多链可重构模块化机器人的拓扑构型展开研究，使其改变拓扑构型来适应不同任务。首先，结合整数拆分及排列组合，建立了适用于正六边形基座的模块化机器人基本非同构构型库，提出了一种非同构构型枚举算法，该算法表明非同构构型数随模块数的增加呈指数型增长；其次，以构型转换为核心，定义了基于结构特征的等价关系库，设计了一种构型匹配的重构策略来完成构型间的最优匹配与转换；最后，通过演示与仿真，验证了重构策略的有效性。