小型轮式移动机器人结构设计与运动控制研究

《小型轮式移动机器人结构设计与运动控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、本科毕业设计说明书（论文）第38页共38页目录1绪论………………………………………………………………………………………21．1引言…………………………………………………………………………………21．2轮式移动机器人的发展概况………………………………………………………21．3国内外研究现状……………………………………………………………………61.3.1国外研究现状……………………………………………………………………61.3.2国内研究现状……………………………………………………………………81．4论文研究的背景和意义…………………………………………………………

2、…91.4.1研究背景…………………………………………………………………………91.4.2研究的意义………………………………………………………………………101．5论文研究的主要内容……………………………………………………………132轮式机器人的运动控制………………………………………………………………132．1移动机器人控制系统设计………………………………………………………132.1.1原理………………………………………………………………………………132.1.2元器件的选择……………………………………………………………………132.1.3移动机器人平台总体

3、结构………………………………………………………142.1.4移动机器人硬件系统……………………………………………………………152.1.5移动机器人电源及驱动模块……………………………………………………172.1.6移动机器人传感系统……………………………………………………………182．2移动机器人运动控制研究………………………………………………………182.2.1车体结构与运动学分析…………………………………………………………183轮式机器人的结构设计………………………………………………………………213．1移动机器人的结构分析……………………………………

4、……………………213.1.1驱动机构…………………………………………………………………………213.1.2车轮………………………………………………………………………………213．2移动机器人的结构设计…………………………………………………………223.2.1移动机器人零部件设计选择……………………………………………………233.2.2传动的设计计算…………………………………………………………………263.2.3计算蜗杆传动主要尺寸…………………………………………………………27结论………………………………………………………………………………………33致谢…

5、……………………………………………………………………………………34参考文献…………………………………………………………………………………35本科毕业设计说明书（论文）第38页共38页1绪论1．1引言机器人的诞生和机器人学的建立和发展是20世纪自动控制最具说服力的成就，是20世纪人类科学技术进步的重大成果。机器人从爬行到学会两腿直立行走，仅仅用了20年，而人类的这一个过程则经历了上百万年。现在全世界已经有近100万台机器人，机器人的技术和工业得到了前所未有的飞速发展。机器人已经能够使用工具，能看，能听，能说，并且开始能进行一些决策和思考的智能行为，其应用也从

6、传统的加工制造业逐渐扩展到军事，海洋探测，宇宙探索等领域，并开始进入家庭和服务行业。作为一种先进的机电一体化产品，机器人技术的发展与自动控制技术的发展息息相关。自动扩展系统是机器人的中枢神经，他控制着机器人的思维，决策和行为，几乎所有自动控制技术都在机器人的控制上得到了应用。近年来，智能控制的发展十分迅速，这必将促使机器人的智能化水平达到新的高度。移动机器人是一种由传感器、遥控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统。移动机器人具有移动功能，在代替人从事危险、恶劣(如辐射、有毒等)环境下作业和人所不及的(如宇宙空间、水下等)环境作业方面，比一般机器人有更大

7、的机动性、灵活性。随着科技的进步，人类对未知世界进行探索的愿望越来越强烈，移动机器人的发展也日新月异。60年代后期，美国和苏联为完成月球探测计划，研制并应用了移动机器人。美国“探测者”3号，其操作器在地面的遥控下，完成了在月球上挖沟和执行其他任务。苏联的“登月者”20号在无人驾驶的情况下降落在月球表面，操作器在月球表面钻削岩石，并把土壤和岩石样品装进回收容器并送回地球。70年代初期，日本早稻田大学研制出具有仿人功能的两足步行机器人。由于这些机器人通常可以适应不同的环境，不受温度、湿度、空间、磁场辐射、重力等条件的影响，因此移动机器人常被用来完成一些人类无法进

8、行的任务。1．2轮式移动机器人的发展概况近20年来，