轮式移动机器人课程设计 (2)

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1、 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称课程名称 专专 业业 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 年年 月月 日日 1 摘 要 轮式移动机器人是机器人家族中的一个重要的分支， 也是进一步扩展机器人 应用领域的重要研究发展方向。自上世纪九十年代以来，人们广泛开展了对机器 人移动功能的研制和开发， 为适应各种工作环境的不同要求而开发出各种移动机 构。其中全方位轮可以实现高精确定位、原地调整姿态和二维平面上任意连续轨 迹的运动，具有一般的轮式移动机构无法取代的独特特性，对于研究移动机器人 的自由行走具有重要愈义。 本文主要是介绍了技术较为成熟的麦克纳姆全方位轮的运动原理结构， 分析

2、 了由四个麦克纳姆轮全方位轮组成的全向移动机构的运动协调原理。 并将其运 用到轮腿复合式的机器人身上， 使机器人移动能力更强。 设计的主要方面包括 （1） 移动方式的选择； （2）机器人结构的设计； （3）机器人移动原理的分析； （4）对 移动机器人控制系统的简单设计。 关键词: 轮式移动机器人，轮腿复合式，四足 1 目目 录录 摘摘 要要 1 1 1 1 移动机器人技术发展概况移动机器人技术发展概况 1 1 1.1 机器人研究意义及应用领域 1 1.1.1 机器人的研究意义. 1 1.1.2 机器人的应用领域. 2 1.2 移动机器人的发展概况 2 1.2.1 移动机器人的国内发展概况. 2

3、 1.2.2 移动机器人的国外发展概况. 3 2 2 轮式移动机器人的结构设计轮式移动机器人的结构设计 5 5 2.1 轮式移动机器人系统结构. 5 2.1.1 移动方式的选择 . 6 2.1.2 机器人移动原理构想 . 6 2.1.3 机器人轮子的选择 . 7 2.1.4 机器人腿部结构的设计 . 8 2.2 轮式移动机器人主要结构. 9 3 3 轮式移动机器人的控制系统轮式移动机器人的控制系统 9 9 3.1 控制系统硬件选型与配置 . 10 3.1.1 驱动电机的选型 10 3.1.2 伺服电机的选型 11 3.1.3 轮毂电机的选型 11 3.2 轮式移动机器人控制系统框架 . 14

4、4 4 结论和总结结论和总结 1717 5 5 致谢致谢 1919 参考文献参考文献 2020 1 1 1 移动机器人技术发展概况移动机器人技术发展概况 1.1 机器人研究意义及应用领域 随着科学技术的发展，人类的研究活动领域已由陆地扩展到海底和空间。利 用移动机器人进行空间探测和开发，己成为 21 世纪世界各主要科技发达国家开 发空间资源的主要手段之一。研究和发展月球探测移动机器人技术，对包括移动 机器人在内的相关前沿技术的研究将产生巨大的推动作用。 1.1.1 机器人的研究意义 “机器人产业在二十一世纪将成为和汽车、电脑并驾齐驱的主干产业。 ”从 庞大的工业机器人到微观的纳米机器人， 从代表尖端技术的仿人型机器人到孩子 们喜爱的宠物机器人， 机器人正在日益走近我们的生活， 成为人类最亲密的伙伴。 机器人技术和产业化在中国具有一定的现实基础和广阔的市场前景。 机器人研究以科技含量高、学科跨度宽、参与面广和展示