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南昌航空大學科技學院學士學位論文
目 錄
1 前言··························································（2）
2 機構(gòu)的驅(qū)動方案設計········································（5）
2.1 機器人運動方式的選擇··········································（5）
2.2 輪式機器人驅(qū)動方案設計········································（9）
2.2.1輪式機器人驅(qū)動輪組成······································（10）
2.2.2輪式機器人轉(zhuǎn)向輪組成······································（11）
2.2.3電機選擇··················································（12）
2.2.4減速機構(gòu)的設計············································（17）
2.2.5變速箱體、前車體及電池箱··································（18）
2.2.6后減震及前減震機構(gòu)········································（19）
2.2.7車輪和輪轂················································（20）
3 傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)的設計及受力分析····················（23）
3.1 傳動機構(gòu)的設計················································（23）
3.2 執(zhí)行機構(gòu)的設計················································（24）
3.3 機器人受力分析及如何保證加速度最優(yōu)····························（24）
4 輪式移動機器人的運動學分析······························（26）
4.1 輪式式機器人的運動學建?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぃ?6）
4.2 阿克曼約束的機器人運動模型····································（29）
5 輪式移動機器人的運動控制系統(tǒng)設計·······················（32）
5.1 控制系統(tǒng)硬件設計··············································（32）
5.2 控制系統(tǒng)軟件設計··············································（34）
5.2.2上位機控制系統(tǒng)軟件設計····································（34）
5.2.3下位機控制系統(tǒng)軟件設計····································（34）
6 結(jié)論··························································（36）
參考文獻·························································（37）
致謝······························································（38）
1 前言
移動機器人的研究始于上世紀60年代末期，隨著計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)以及信息處理技術(shù)的發(fā)展，移動機器人已被廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、保安巡邏等行業(yè)。機器人技術(shù)的發(fā)展，它應該說是一個科學技術(shù)發(fā)展共同的一個綜合性的結(jié)果，也同時，為社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了一個重大影響的一門科學技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中，各國加強了經(jīng)濟的投入，就加強了本國的經(jīng)濟的發(fā)展。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類的發(fā)展隨著人們這種社會發(fā)展的情況，人們越來越不斷探討自然過程中，在改造自然過程中，認識自然過程中，實現(xiàn)人們對不可達世界的認識和改造，這也是人們在科技發(fā)展過程中的一個客觀需要。
國外對于移動機器人的研究起步較早，日本是開發(fā)機器人較早的國家，并成為世界上機器人占有量最多的國家，其次是美國和德國。進入90年代，隨著技術(shù)的進步，移動機器人開始在更現(xiàn)實的基礎上，開拓各個應用領(lǐng)域，向?qū)嵱没M軍。前蘇聯(lián)曾經(jīng)在移動機器人技術(shù)方面居于世界領(lǐng)先的地位，俄羅斯作為前蘇聯(lián)的繼承者，在機器人技術(shù)領(lǐng)域依然具有相當雄厚的技術(shù)基礎，ROVER科技有限公司把在開發(fā)空間機器人中獲得的經(jīng)驗應用于開發(fā)地面機器人系統(tǒng)，如極坐標平面移動車、爬行移動機器人、球形機器人、工作伙伴平臺以及ROSA-2移動車等，最近的突出成果是2003年發(fā)射的火星漫游機器人一一“勇氣”號與“機遇”號。雖然國內(nèi)有關(guān)移動機器人研究的起步較晚，但也取得了不少成績。2003年國防科技大學賀漢根教授主持研制的無人駕駛車采用了四層遞階控制體系結(jié)構(gòu)以及機器學習等智能控制算法，在高速公路上達到了130 Km/h的穩(wěn)定時速，最高時速170 Km/h，而且具備了自主超車功能，這些技術(shù)指標均處于世界領(lǐng)先的地位[1]。但是我國在機器人的核心及關(guān)鍵技術(shù)的原創(chuàng)性研究、高性能關(guān)鍵工藝裝備的自主設計和制造能力、高可靠性基礎功能部件的批量生產(chǎn)應用等方面，同發(fā)達國家相比，我國仍存在較大的差距。未來研究熱點是將各種智能控制方法應用到移動機器人的控制。
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