移動機器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1、摘 要 移動機器人是一種由傳感器、自主控制的移動載體組成的機器人系統(tǒng)。移動機器人具有移動功能，在代替人從事危險、惡劣(如輻射、有毒等)環(huán)境下作業(yè)和人所不及的(如宇宙空間、水下)作業(yè)環(huán)境方面，比一般機器人有更大的機動性，靈活性。隨著機器人技術(shù)在外星探索、野外考察、軍事、安全等全新的領(lǐng)域得到 日益廣泛的采用，機器人技術(shù)由室內(nèi)走向室外，由固定、人工的環(huán)境走向移動、非人工的環(huán)境。本課題是機器人設(shè)計的基本環(huán)節(jié)，能夠為后續(xù)

2、關(guān)于機器人的研究 提供有價值的平臺參考和有用的思路。本文對各種移動機器人進(jìn)行了比較，從而確定了四輪式機器人總體結(jié)構(gòu)與參數(shù)的研究設(shè)計。對四輪式移動機器人的運動學(xué)進(jìn)行了探討，建立了運動學(xué)模型。在建立運動學(xué)模型的基礎(chǔ)上對機器人的基本運動方式進(jìn)行了分析，并推到計算出其動力學(xué)模型。本文了解了基于多傳感器的移動機器人的自主控制問題。分析了直流伺服電機的動態(tài)特性，為后續(xù)的研究提供可靠的參考和依據(jù)。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：輪式移動機器人；運動學(xué)與動力學(xué)；自主

3、控制問題V目 錄摘 要.............................................................................................................................................IIAbstract........................................................

4、..................................................................................III目 錄 ..................................................................................................................................

5、..........V1 緒論 .............................................................................................................................................11.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 ..............................................

6、....................................................11.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 ..............................................................................................................11.2.1 國內(nèi)外發(fā)展概況 .............................

7、..............................................................................11.2.2 移動機器人的主要組成 ...............................................................................................21.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 ..............

8、............................................................................................22 移動機器人行走機構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)和參數(shù) .................................................................................32.1 機器人運動方式的選擇 ..........

9、............................................................................................32.2 輪式機器人移動能力分析 ..................................................................................................52.3 輪式機器人驅(qū)動輪

10、的組成 ..................................................................................................62.4 輪式機器人轉(zhuǎn)向輪的組成 ..................................................................................................72.

11、5 電機的選擇 ..........................................................................................................................82.6 直流伺服電機的數(shù)學(xué)模型及動態(tài)參數(shù)的確定 .................................................................

12、.92.7 減速機構(gòu)的設(shè)計（蝸輪蝸桿減速機構(gòu)） ........................................................................122.7.1 電機參數(shù)的確定 .........................................................................................................122

13、.7.2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) .............................................................................132.7.3 蝸輪蝸桿設(shè)計計算 .....................................................................................................142.7

14、.4 蝸輪軸的設(shè)計 .............................................................................................................162.7.5 初選滾動軸承 ......................................................................................

15、.......................162.7.6 蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .....................................................................................................182.8 機器人的電源供應(yīng) ................................................................

16、............................................192.9 車輪及輪轂 ........................................................................................................................193 移動機器人的運動學(xué)模型 ............................

17、...........................................................................213.1 機器人的運動學(xué)分析 ........................................................................................................213.2 兩種運動規(guī)劃方法分析 ........

18、............................................................................................233.3 仿真實驗 .....................................................................................................................

19、.......233.4 結(jié)論 ....................................................................................................................................244 機器人四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力學(xué)模型 ....................................................

20、...................................254.1 輪子 .....................................................................................................................................254.2 平臺體 .................................

21、...............................................................................................254.3 小結(jié) ....................................................................................................................

22、................265 自主運動控制 ...........................................................................................................................275.1 控制系統(tǒng)的選用 ........................................................

23、........................................................275.2 可行性分析 .........................................................................................................................286 結(jié)論與展望 .....................