六足森林消防机器人机构设计与仿真.pdf

机器人 现代制造工程( M o d e mM a n u f a ct u r in gE n o n e e f in g ) 2 0 1 5 年第7 期 六足森林消防机器人机构设计与仿真+ 张楠，姜树海 ( 南京林业大学智能控制与机器人技术研究所，南京2 1 0 0 3 7 ) 摘要：为实现机器人在森林地形环境下的消防作业，设计了一种六足仿生机器人的运动机构。分析了机器人的机械结 构、腿部结构特点以及空间运动范围。利用S o lid W o r k s 三维软件建模并导入A D A M S 软件中，进行六足机器人在平坦地 面上不同工作模式下三种运动姿态的切换、前进以及崎岖斜坡的爬行仿真。分析了不同地形条件下机器人的质心位 移、平稳性和腿关节驱动力。仿真结果验证了机构设计的合理性与正确性，旨在为森林消防机器人的后续研究工作提 供参考依据。 关键词：六足机器人；森林消防；运动机构；A D A M S 软件 中图分类号：T F 2 4 文献标志码：A 文章编号：1 6 7 l 3 1 3 3 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 2 1 0 6 D e s ig na n ds im u la t io no ff o r e s tf ir e - f ig h r in gh e x a p o dr o b o tm e ch a n is m Z h a n gN a n ，J ia n gS h u h a i ( I n s t it u t eo fI n t e llig e n tC o n t r o la n dR o b o t ics ，N a n j in gF o r e s t r yU n iv e r s it y ，N a n j in g2 1 0 0 3 7 ，C h in a ) A b s t r a ct ：F o rt h er e a liz a t io no ff ir e - lig h t in go p e r a t io n sw it ht h eh e lpo fr o b o tinf o r e s tt e r r a ine n v ir o n m e n t ，ah e x a p o dr o b o tm o t io n m e ch a n is misd e s ig n e d T h em e ch a n ica ls t r u ct u r eo fr o b o t ，t h es t r u ct u r ech a r a ct e r is t ico fle ga n dt h es p a cer a n g eo fm o t io na r ea n - a ly z e d A f t e re s t a b lis h in gt h em o d e l w it hS o lid W o r k s ，im p o r titt oA D A M St os im u la t es w it ch e sa m o n gt h r e ek in d so fm o t io ng e s t u r o s ，m o v e m e n t sind if f e r e n to p e r a t in gm o d e so nf la tg r o u n d ，a n dt h eclim b in go nr u g g e ds lo p e s P a r a m e t e r ss u cha sce n t r o idd is p la ce m e n t ，s t a b ilit ya n dd r iv in gf o r ceo fle gj o in t sa lea n a ly z e d I n d ica t e st h a tt h em e ch a n is md e s ig nw a sr e a s o n a b lea n dr a t io n a l， w h ichisa im e dt op r o v id ear e f e r e n cef o rf o r e s tf ir e f ig h t in gr o b o tint h ef o llo w in gs t u d y K e yw o r d s ：h e x a p o dr o b o t ；f o r e s tf ir e - f ig h t in g ；m o t io nm e ch a n is m ；A D A M Ss o f t w a r e 0 引言 森林火灾对生态环境的破坏性大、危害深，造成 的经济损失严重uJ 。发生森林火灾时，燃烧物所排放 的烟雾和废气给消防人员的人身安全带来了严重的 威胁，复杂的森林地形环境也极大地阻碍了救援设备 的进入拉J ，研制能够在森林地形条件下进行火灾巡 检、扑救和清理等消防作业的移动机器人非常重要。 在消防机器人研究领域，国内外科研人员取得了 一定的研究成果J 。1 3 本研制的以内燃机作为动力、 配置驱动轮行驶机构的消防机器人”J ，其机身上装备 有较大喷射流量的消防枪炮，能够进行爬坡、越障、俯 仰和左右回转等运动，具有很大的灵活性；美国特种 机器人公司研制了针对城市地形环境的“P a n d o r a ”侦 察机器人，该机器人预留了5 个载荷设施接口，可搭载 机械手、消防枪炮等装备，不仅可以被遥控移动，还具 有一定的自主移动能力；德国马格德堡- 施腾达尔大学 的研究人员提出了一种概念森林消防机器人“O L E ”， 其外形似球潮虫，在森林行走时，它有多种不同的工 作模式，内部配备有水箱、灭火器，既可以自行快速爬 行，也可以通过G P S 导航。公安部上海消防科学研究 所、上海交通大学和消防局共同承担的国家“8 6 3 ”计 划项目“履带轮式消防灭火侦察机器人”研制成功并 顺利通过国家验收j 。此机器人采用轮履混合式行 走机构，配备消防炮、灭火器供给系统，具有一定的自 主控制能力。南京林业大学姜树海带领的团队正在 从事六足仿生机器人在灾害救援领域的相关研究工 作，在机器人的机构设计、运动和控制方面进行了较 深入的研究剖。 国内外消防机器人应用的领域多集中在乡村、城 + 国家公益性行业( 林业) 科研专项重大项目( 2 0 1 4 0 4 4 0 2 - 0 3 ) ；江苏省研究生培养创新工程项目( K Y L X _ 0 8 6 9 ) 2 1 2 0 1 5 年第7 期现代制造工程( M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g ) 市和工厂等较为平坦的开阔区域，应用于森林消防作 业的机器人较少。究其原因，其一：从事森林消防机 器人研究的科研人员少；其二：森林消防机器人作业 的地形环境恶劣；其三：森林消防机器人作业环境对 其自身的安全没有保障。森林的地形环境复杂多变， 消防机器人作业过程中，需要具备穿过沟壑、灌木丛 和翻越山坡等功能，对运动机构的通过性、平稳性和 机动性具有较高的要求。消防机器人携带的火灾检 测、障碍物清理和灭火器等装置使得机器人在作业 时，其运动机构应具有较高的承载力。火灾发生后， 消防机器人需在高温条件下长时间作业，要求运动机 构能够消除机体受热变形所带来的影响。作为移动 机器人中的一员，多足仿生机器人是在仿生学的基础 上，模仿自然界生物的身体结构、运动特点和功能的 特种机器人旧。1 | 。与其他多足机器人相比，六足仿生机 器人具有稳定性好、灵活性高和越障能力强的优 点0 1 2 - 1 5 ，可以胜任森林恶劣地形环境条件下的消防作 业。本文将主要进行六足森林消防机器人运动机构的 设计，通过动力学和运动学分析验证结构设计参数的合 理性与正确性，并用A D A M S 软件进行仿真验证。 1 机器人机构设计 一般情况下，六足机器人在运动过程中不是六足 同时直线前进，而是将六足分成两组，机体左侧的前、 后及右侧的中足为一组，右侧的前、后和左侧的中足 为另一组，分别组成两个三角形支架。当一个三角形 支架中所有的足同时抬起向前摆动时，另一个三角形 支架的三足原地不动，从而使机器人以三角形支架结 构交替前行。六足机器人的运动系统是由机器人的 机体( 运动平台) 、地面( 固定平台) 、3 条站立腿和3 条摆动腿构成。 机器人的结构设计是在对运动平台各部分进行 计算的基础上，依据功能实现、结构紧凑和步态稳定 柔顺的设计原则来完成的。对于森林消防机器人而 言，要求其运动机构在消防作业过程中应具有承载力 高、稳定性好、机动性强，并具备在复杂地形环境条件 下穿越沟壑、越障和避障的功能。设计的森林消防机 器人采用横向和纵向对称分布方式，机械腿为开链式 关节型结构，机器人运动平台的整体尺寸( 长宽 高) 约为2 2m 2 m 0 8 m 。森林消防机器人运动机 构三维模型如图1 所示。运动机构各肢体基关节均匀 地分布在机体外形近似椭圆的底板周围，这种设计可 以减少运动过程中各腿部之间的干涉，使步行的稳定 2 2 性得以提高。 图l森林消防机器人运动机构三维模型 森林消防机器人机体三维模型如图2 所示，机体 分为上底板和下底板，上、下底板分别由2 块和3 块独 立的金属板通过螺栓连接而成，增加了运动过程的柔 性，并减少了森林火场高温环境下热胀冷缩所带来的 机体变形。上、下底板之间的距离为2 5 0 m m ，可以放 置干粉灭火器等消防装备。 图2森林消防机器人机体三维模型 森林消防机器人腿部结构三维模型如图3 所示， 机器人的腿部结构由基节、股节和膝节三部分组成， 基节与机体相连，绕垂直于机体的轴前后摆动；股节 与基节相连，绕与基节转轴相垂直的轴转动；膝节与股 节相连，绕与股节转轴相平行的轴转动，各关节的运动 均通过伺服电动机驱动。膝节足末端与地面采用的是 点接触的方式，这样的设计可以增加机器人行走时的抓 地力，更好地通过复杂的路面。森林的地形环境多为山 石林立、沟壑遍地，机器人在运动过程中所受的冲击较 大，在膝关节处需要设计减震装置以缓解机体运动过程 中受到的冲击力。本文所设计的机器人各个腿的股节 和膝节由传统的直线结构变为弧形结构。具体设计尺 寸如下：基节长度为3 2 5 m m ，股节长度为4 4 6 m m ，膝节 长度为7 9 0 m m ，单腿的最大伸展长度为12 5 0 m m 。 张楠，等：六足森林消防机器人机构设计与仿真2 0 1 5 年第7 期 震 置 表1 步行足的D - H 参数 相邻坐标系( 即关节) 的转换矩阵1 正为： 图3 森林消防机器人腿部结构三维模型 卜1 T i= 2 机构运动学分析 为了有效分析机构设计的合理性，需要通过对运动 平台进行运动学与动力学分析。六足机器人步行过程 中根据运动状态的不同分为摆动腿和站立腿，摆动腿的 运动学分析主要是确定足尖下一次运动点的位置，以步 行足的运动学正逆方程为基础，驱动各关节的运动，使 步行足末端准确到达步态规划的相应位置。 根据D H ( D e n a v it H a r t e n b e r g ) 方法建立步行足局 部坐标系，如图4 所示。图4 中：坐标系0 。一蜀y 0 磊为 机器人机体坐标系，坐标系0 ，X 。Y 1 Z ，为机器人基关 节坐标系，坐标系D ：一X 2y 2 Z ：为机器人股关节坐标系， 坐标系0 ，X ，y 3Z ，为机器人膝关节坐标系，坐标系 0 。X 4y 4 z 。为机器人足端点坐标系。步行足的D - H 参 数如表1 所示，表1 中：理i为关节i与关节i+ 1 的夹 角，i= 0 ，1 ，2 ，3 ；li为关节i的长度；d i为关节i与关节 i+ 1 之间的偏置；O i为由关节i的轴线绕关节i与关节 i+ 1 两关节公垂线转至关节i+ 1 的角度。 图4 步行足局部坐标系 一s in O i co 姐i lco s O i s in a i lco s o i 0 O 一$ 1 n a i一1 C O S n i l O ( 1 ) 将表1 中各参数代入式( 1 ) ，由步行足端点坐标 系与机体坐标系之间的转换矩阵。死= o T ll疋2 疋3 T 4 计 算可得各足足端位置为： r P 。 r - z 3 co s 0 I co s ( 0 2 + 0 3 ) + co s O l( 1 2 co s 0 2 + f 1 ) P yl= I1 1 s in 0 1 co s ( 0 2 + 0 3 ) + s in 0 I ( 1 2 C O S 0 2 + f 1 ) l L P ：jl1 2 s in ( 0 2 + 0 3 ) + 1 2 s in 0 2j ( 2 ) 式中：P ，、P 。P ：分别为机器人步行足端点在坐标系 0 。一X 4 Y 4 2 4 中的位置坐标。 在机器人行走过程中通过规划足端点相对于机 体坐标系的位置，继而由式( 2 ) 通过逆运动学求解得 出基关节转角0 。、股关节转角如和膝关节转角0 ，然 后作为输入信号驱动机器人行走。 3 运动仿真及结果分析 从森林消防机器人自身质量、构件强度及负载能 力的角度出发，设定六足机器人运动平台的材料为铝 合金，总体质量约为5 1 2 k g ，每条腿的质量约为6 0 k g ， 根据六足仿生机器人实际运动设定各个关节的约束， 在机器人腿与机体及各个腿关节之间添加转动副，依 靠电动机驱动，并根据不同的地形条件添加适当的驱 动函数。仿真后，利用A d a m s P o s t p r o ce s s o r 模块查看 六足仿生机器人的运动学、动力学分析结果。 3 1 运动仿真 森林的地形环境复杂多变，森林消防机器人在消 防作业过程中要根据不同的地形条件灵活采取相应 的行进方式，在遇到障碍物时能及时地抬升机体，从 而有效地跨过障碍物，在需要快速移动时，机器人的 腿部需要最大限度地展开。图5 所示为机器人在平坦 路面上的三种运动姿态，图5 a 所示为机器人正常情况 下的行走姿态，此时机器人运动过程的稳定性最高； 2 3 n ，1 “恤删。 - d 的哦 以一一 宝 一 一O o 瞰 眦 2 0 1 5 年第7 期现代制造工程( M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g ) 图5 b 所示为机器人在越过障碍物时的行走姿态，机 器人通过调整腿部关节的位置使机体最低端距离地 面最高，可以最大程度越过较高的障碍物；图5 c所示 为机器人在移动速度最快时的运动姿态，机器人的腿 部最大程度地伸展，机体紧贴地面，适合在平坦路面 快速爬行。 a ) 正常行走姿态 b ) 越障姿态 cJ 快速爬行姿态 图5 机器人在平坦路面上的三种运动姿态 在森林消防作业过程中，爬坡、越障和穿越沟壑 是机器人应具备的基本功能，在运动过程中平稳性、 安全性是检验机器人结构设计合理性的重要指标。 图6 所示为机器人完成爬坡时的运动姿态，图6 a 所示 为机器人在无障碍物的斜坡上行走，遇到较高的障碍 物时需调整自身姿态；图6 b 和图6 c所示为机器人在 翻越凹凸不平的斜坡时的运动过程，机器人根据不同 的地面状况寻找足端合适的着力点，从而使机器人更 好地通过大尺度斜坡。 3 2 仿真结果分析 机器人质心位移曲线如图7 所示，在2 0 s 的时间 内，设定六足机器人分别进行平坦地面越障前行以及 翻越4 5 0 左右的山坡。仿真计算得出，当机器人处于 正常站立状态时，机体最低端距离地面的距离为 3 8 0 m m ，机体抬升后，质心位置上升4 5 0 m m ，即机体最 2 4 a ) 无障碍斜坡行走 b ) 翻越小斜度斜坡 cl翻越大斜厦斜坡 图6 机器人完成爬坡时的运动姿态 低端距离地面距离为8 3 0 m m ，表明机器人在消防作业 过程中依靠自身姿态的调整可越过0 8 m 的障碍物， 对于其在森林灌木丛生的地形环境下运动较为有利。 l，向是机器人主运动方向，从图7 中可以看出，在越障 和爬坡的过程中机器人质心Y 向位移曲线波动较大， x 向位移曲线有些许的波动，但整体上比较平滑和 规律，说明机器人在运动过程中能够协调稳定地前 进。存在波动的原因一方面是机器人在刚开始启动 时，各驱动关节的位置有一个突变，此时会引起机器 人的机体发生较大范围的波动；另一方面是由于机 器人在行走过程中与地面存在一定的滑动摩擦，由 于运动过程中姿态的调整变化使得每条腿不能在同 一时刻落地和抬升，导致各个腿足端与地面的摩擦 力不同，从而造成质心位置在运动方向上的波动。 以上两种原因都需要通过后续的运动控制反馈系统 进行相应的姿态调整来解决。 张楠，等：六足森林消防机器人机构设计与仿真2 0 1 5 年第7 期 时f J 8 图7 机器人质心f t 侈曲线 图8 和图9 所示分别为机器人在2 0 s 时间内进行 直行、爬坡过程中左前腿和右前腿基关节、股关节、膝 关节所受力矩随时间变化的曲线。在0 5 s 内，机器 人以正常的姿态在平坦路面上爬行。机器人刚开始 运动时，作为支撑腿的左前腿基关节所受的力矩最 大，约为3 20 0 0 N m ，这是因为机器人体积较大、质量 较重，各关节开始运动时需要较大的驱动扭矩。此 后，机器人转入正常行走状态，各关节力矩逐渐减小 并趋于平稳。5 2 0 s 内，机器人以越障姿态在斜坡上 爬行。 机器人腿部在接触到斜坡的瞬间各关节力矩均 有一个突变的过程，力矩曲线出现较大幅度的波动， 这是由于为保证爬坡过程的稳定性，机器人姿态调整 时腿部受力不均所致。仿真结果显示，机器人运动过 程中腿部基关节与股关节和膝关节相比所受力矩较 大，这是因为机器人左前腿、右中腿、左后腿作为支撑 腿时三条腿往后蹬腿使机器人前行的结果。 一，E 一 基芙竹 旱 ；iL一赆关行 邑一； 膝关” 言2 0 ； =； 鋈1 ：L 。一山山山kL 一燃善n L 。一山山山kL 一燃 U51 01 b2 U 时问S 图8机器人左前腿綦父宵、股关1 7 、膝关节所受力矩曲线 时间s 图9 机器人右前腿基关节、股关节、膝关节所受力矩曲线 1 2 5 m ，正常运动姿态下，机器人运动机构高为0 8 m ， 其中下底板距离地面为0 3 8 m ，将其三维模型导人 A D A M S 软件后进行运动学和动力学仿真。仿真结果 显示机器人能够实现不同工作模式下三种姿态的自 由切换，在越障作业模式下最高可以越过0 8 m 的障 碍物；在爬越斜坡的过程中，机器人在越障姿态下依 然能够保持机体的稳定前进；运动过程中，机器人运 动机构整体较为平稳，说明机器人运动机构的设计是 正确、合理的。 机器人在运动过程中的姿态调整和爬坡时各个 腿关节所受力矩较大，特别是在机体与腿部相连的基 关节处，运动过程中关节力矩过大会对驱动电动机造 成一定程度的损害，结构设计仍需要进一步优化，使 机器人具有在不同地形环境下更好的通过能力，从而 为后续森林消防机器人火灾的巡检、预警和扑救等研 究工作奠定良好的基础。 参考文献： 1 罗菊春大兴安岭森林火灾对森林生态系统的影响 J 北京林业大学学报，2 0 0 2 ，2 4 ( 5 ) ：1 0 1 1 0 7 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 4 结语 1 1 以应用于复杂地形环境下森林消防作业的机器 人为研究对象，设计了一款六足仿生机器人的运动机 构。采用对称的腿部分布方式，腿的最大伸展长度为 丛静华，何瑞银，王家胜森林消防车的发展现状与功能 分析 J 林业机械与木工设备，2 0 0 6 ，3 4 ( 8 ) ：2 2 2 4 B r a d s h a wA T h eU Ks e cu r it ya n df ir ef ig h t in ga d v a n ce dr o b o tp r o j e clI E EC o llo q u iu mo nA d v a n ce dR o b o t icI n it ia t iv e s int h eU K C L o n d o n ：I E T ，1 9 9 1 ：1 4 李海涛，王敏，史凌斌，等消防机器人的发展及应用前 景 J 中国公共安全：综合版，2 0 0 7 ( 0 1 ) ：1 6 1 1 6 4 谭民机器人技术研究进展 J 自动化学报，2 0 1 3 ， 3 9 ( 7 ) ：9 6 3 9 7 2 姜树海，孙培，唐晶晶，等仿生甲虫六足机器人结构设 计与步态分析 J 南京林业大学学报：自然科学版， 2 0 1 2 ，3 6 ( 6 ) 1 1 5 1 2 0 唐晶晶，姜树海，陈力机器人研究中的虚拟现实技术 J 计算机应用研究，2 0 1 1 ，2 8 ( S ) ：3 6 3 7 ，4 4 柳天虹，姜树海仿生机器人稳定性分析与仿真 J 计 算机仿真，2 0 1 3 ，3 0 ( 1 2 ) ：3 6 0 3 6 4 王良文，王新杰具有手脚融合功能的多足步行机器人 结构设计 J 华中科技大学学报，2 0 1 1 ，2 3 ( 1 ) ：1 8 2 2 S o y g u d e rS ，A lli H K in e m a t ica n dd y n a m ic a n a ly s is o fa h e x a p o dw a lk in g - r u n n in g - b o u n d in gg a it sr o b o ta n d co n t r o l a ct io n s J C o m p u t e r sa n dE le ct r ica lE n g in e e r in g ，2 0 1 2 ， 3 8 ( 2 ) ：4 4 4 4 5 8 R o ySS ，P r a t ih a rDK E f f e ct so ft u r n in gg a itp a r a m e t e r so n e n e r g yco n s u m p t io na n ds t a b ilit yo fas ix - - le g g e dw a lk in g1 “ O - - b o t J R o b o t icsa n dA u t o n o m o u sS y s t e m s ，2 0 1 2 ，6 0 ( 1 ) ： 7 2 8 2 ( 下转第2 0 页) 2 5 2 0 1 5 年第7 期现代制造工程( M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g ) 配置规则及云服务平台知识业务等进行重点研究。 1 3 参考文献： 1 V la d im irH u b k a ，E d e r ，W o lf g a n gE r n s t D e s ig ns cie n ce ：in m M u cf io nt ot h en e e d s ，s co p ea n do r g a n iz a t io no fe n g in e e r in g d e s ig nk n o w le d g e M B e d in ：S p r in g e r ，1 9 9 6 2 张执南产品设计中的知识流理论与方法研究 D 上 海：上海交通大学，2 0 1 1 3 G e mJ o h nS ，K a u n e n g ie s s e rU d o T h es it u a t e df u n ct io n - b e - h a v io r - s t r u ct u r eh a _ r n e w o r k J D e s ig n S t u d ie s ，2 0 0 4 ， 2 5 ( 4 ) ：3 7 3 3 9 1 4 叶志刚，邹慧君概念设计中的F - B S - E 模型和作用流方 法 J 机械设计与研究，2 0 0 2 ( 4 ) ：1 0 1 2 5 陈泳基于仿生学的产品概念设计方法学探索 D 杭 州：浙江大学，2 0 0 4 6 A s h & KG o d ，S p e n ce rR u g n b e r ，V a t t a mS w a r o o p S t r u ct u r e ， b e h a v io r ，a n df u n ct io no fco m p le xs y s t e m s ：T h es t r u ct u r e ，b e h a v io r ，a n df u n ct io nm o d e lin gla n g u a g e J A iE d a m ，2 0 0 9 ， 2 3 ( 1 ) ：2 3 - 3 5 7 林小夏，张树有，伊国栋，等基于P D M 的产品数字化设 计与数控加工集成信息模型 J 计算机集成制造系统， 2 0 1 1 ( 1 2 ) ：2 5 8 3 2 5 8 9 8 谢友柏知识服务 互联网上合作设计的基础 J 中 国机械工程，2 0 0 2 ( 4 ) ：2 6 3 3 。 9 吴健，陈刚，尹建伟，等基于本体的产品配置知识共享 J 浙江大学学报：工学版，2 0 0 4 ( 4 ) ：9 1 9 6 1 0 李伯虎，张霖，王时龙，等云制造 面向服务的网络 化制造新模式 J 计算机集成制造系统，2 0 1 0 ( 1 ) ：1 7 1 1 贺东京，宋晓，王琪，等基于云服务的复杂产品协同设 计方法 J 计算机集成制造系统，2 0 1 l( 3 ) ：5 3 3 5 3 9 1 2 T h o m a sHD a v e n p o r t ，L a u r e n ceP r u s a k W o r k in gk n o w l- e d g e ：H o wo r g a n iz a t io n sm a n a g ew h a tt h e yk n o w M B o s t o n ：H a r v a r dB u s in e s sP r e s s ，2 0 0 0 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 谢富纪，徐恒敏知识、知识流与知识溢出的经济学分析 J 同济大学学报：社会科学版，2 0 0 1 ( 2 ) ：5 4 5 7 M a r kEN is s e n H a r n e s s in gk n o w le d g ed y n a m ics M H e r - s h e y ：I G IG lo b a l2 0 0 6 刘征，鲁娜，孙凌云基于知识流的产品创意知识获取方 法 J 计算机集成制造系统，2 0 1 1 ( 1 ) ：1 0 1 7 潘旭伟，顾新建，程耀东，等集成情境的知识管理模型 J 计算机集成制造系统，2 0 0 6 ( 2 ) ：2 2 5 2 3 0 M a r kEN is s e n A ne x t e n d e dm o d e lo fk n o w le d g e - f lo wd y n a m ics J C o m m u n ica t io n so ft h eA s s o cia t io nf o rI n f o r m a t io nS y s t e m s ，2 0 0 2 ，8 ( 1 8 ) ：2 5 1 2 6 6 张晓刚，李明树基于工作流的知识流建模与控制 J 软件学报，2 0 0 5 ( 2 ) ：1 8 4 1 9 3 周密，韩立岩知识流的P e t r i网模型 J 计算机工程与 设计，2 0 0 5 ( 8 ) ：2 1 4 9 2 1 5 2 I k u j ir o N o n a k a A d y n a m ict h e o r y o f o r g a n iz a t io n a l k n o w le d g ecr e a t io n J O r g a n iz a t io ns cie n ce ，1 9 9 4 ，5 ( 1 ) ： 1 4 3 7 M ich a e lG r ie v e s