多功能家庭服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì).pdf

1、在二十一世紀(jì)初的今天，機(jī)器人行業(yè)正處于高速發(fā)展的進(jìn)程中，其中家庭服務(wù)機(jī)器人更是因?yàn)閺V闊的市場前景和積極的社會效應(yīng)而備受青睞！而人口老齡化、社會智能化正是其產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的催化劑。家庭服務(wù)機(jī)器人因其功能齊全、性能穩(wěn)定、操作方便、技術(shù)更新快、能很好的滿足日益增長的市場需求等特點(diǎn)而廣受研發(fā)者和投資者的喜歡。因此，對多功能家庭服務(wù)機(jī)器人的研究是很具有實(shí)際意義的。
　　當(dāng)前，服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)涉及外形機(jī)械系統(tǒng)、硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)三個(gè)部分

2、，各個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)立工作和協(xié)同合作是其性能體現(xiàn)的關(guān)鍵。本文從實(shí)際工程問題出發(fā)，對家庭服務(wù)機(jī)器人的三個(gè)部分進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。研究內(nèi)容如下：
　　(1)對移動機(jī)構(gòu)和五自由度手臂的設(shè)計(jì)和分析；
　　(2)基于ARM7的家庭服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；
　　(3)基于μC/OS-II的家庭服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；
　　首先，本文根據(jù)家庭服務(wù)機(jī)器人的工作環(huán)境和工作內(nèi)容，提出了三輪兩差分驅(qū)動的移動機(jī)構(gòu)和五自由度的抓持機(jī)構(gòu)，之后對

3、移動機(jī)構(gòu)作了運(yùn)動分析，然后利用D-H法則對機(jī)械手進(jìn)行位置正逆解，運(yùn)用機(jī)器人速度雅可比（Jacobi）對機(jī)械手進(jìn)行速度正逆解，利用拉格朗日法（langrange）對機(jī)械手進(jìn)行動力學(xué)分析。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行動力元件選型和機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，最后實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的可靠執(zhí)行。其次，設(shè)計(jì)了基于LPC2138的嵌入式硬件系統(tǒng)，并用PROTUES搭建硬件電路控制圖，該系統(tǒng)有效的規(guī)劃集成了眾多硬件資源，實(shí)現(xiàn)了家庭服務(wù)機(jī)器人的多功能需求。最后，利用ADS（ARMDeve