（CAD图纸全套）轮式移动机器人结构设计（含说明书） ㊣ 精品文档 值得下载

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轮式移动机器人结构设计摘要在各个领域及各种场合的应用，研究人员开展了丰富而富有创造性的工作。

当前，对足式步行机器人履带式和特种机器人研究较多。

但大多数仍处于实验阶段，而轮式机器人由于其控制简单运动稳定和能源利用率高等特点，正在向实用化迅速发展从阿波罗登月计划中的月球车到美国最近推出的硕士论文轮式机器人控制问题的研究行星漫游计划中的六轮采样车，从西方各国正在加紧研制的战场巡逻机器人侦察车到新近研制的管道清洗检测机器人，都有力地显示出移动机器人正在以其具有使用价值和广阔的应用前景而成为智能机器人发展的方向之。

.体系结构.机器人的智能系统具有以下特点信息密集，多层次的信息与知识表示方式，与环境交互丰富多样，信息与知识分布存储等。

所以，它是个高智能多系统的复杂系统工程，不是单元技术的简单连接，系统的总功能是各种分系统在多层次的协调和分工中集成，因此，机器人的总体集成技术是个核心问题，其主要内容是机器人的体系结构研究。

体系结构的研究，主要针对有意识行为和反射行为而展开的，如何将两者相统，是目前的个研究热点。

早期的移动机器人研究都是在室内进行的，其体系结构，般只能在“积木世界”中运行。

德国为在自动化工厂中运行的自动导引车设计了种分层体系结构。

德国还开发了种具有很高水平的移动机器人系统，其体系结构基本上采用模型的思想。

美国的人工智能实验室提出了包容体系结构思想，并建立了系列新型的移动机器人。

包容体系结构采用所谓“感知动作”•结构，也称基于行为的结构。

些实验表明，包容体系结构在处理动态环境中不确定性和模仿动物的低级反射行为方面具有很多优点。

最近，又提出了基于行为控制思想的新型体系结构。

目前，这种基于行为控制的体系结构还处于理论探讨阶段，很多工作有待深入。

.移动机器人路径规划技术.移动机器人的路径规划就是给定机器人及其工作环境信息，按照种优化指标，寻求有界输入使系统在规定的时间内从起始点转移到目标点。

机器人路径规划的研究始于世纪年代，目前对这问题的研究仍十分活跃，许多学者做了大量的工作。

其主要研究内容按机器人工作环境不同可分为静态结构化环境动态己知环境和动态不确定环境，按机器人获取环境信息的方式不同可分为基于模型的路径规划和基于传感器的路径规划。

运动规划是移动机器人的个重要问题，对于自由运动的机器人，即机器人的运动不受约束，运动规划问题可以通过在自由位形空间内计算条路径加以解决，这样的条路径与工作空间内的条可行的自由路径相对应。

但是移动机器人运动受到非完整性约束，并不是任意路径都定是可行的。

在复杂动态的环境中，还要考虑运动中的避障问题，因此，移动机器人的运动规划是个比较复杂的问题。

尚有许多的问题有待研究。

.导航与定位.在移动机器人的应用中，精确的位置知识是个基本问题。

有关位置的测量，可分为两大类相对和绝对位置测量。

使用的方法可分为种里程计惯性导航磁罗盘主动灯塔，全球定位系统，路标导航和地图模型匹配。

.课题研究意义研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动，以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业，因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。

随着机器人技术的不断发展，工业领域军事海洋探测航天医疗农业林业也都开始使用机器人。

本课题选用轮式作为机器人平台设计研究，两轮式机器人在国内外还处于刚刚起步阶段，其前景广阔，适用性较广，在教学科研野外作业民用运输方面有着广泛的应用前景，在反恐及其它尖端领域具有重大的应用价值。

已经初步做出了简单的实验模型，解决了轮式机器人的传动机构难题。

该轮式机器人运动响应迅速，具有高机动的零半径转向能力，并且在运动过程中不存在失稳状态。

摄像头的密封式结构可以将内部器件密封保护起来，免受外界环境的影响，非常适合在潮湿多尘土多辐射或有毒的环境中执行任务。

它具有广阔的应用前景，例如，通过搭载视觉传感器或气体传感器等设备，它可以在缺少人干预的环境中进行战场侦察室内或库房的巡逻及行星探测等任务，也可以通过搭载声光电等设备作为种新颖的具有移动性和交互性的儿童玩具。

.论文主要完成工作课题主要完成轮型机器人，驱动电机选择，驱动芯片的选择及程序的编制，驱动电路设计。

.机械结构部分包括机器人构成方案选择机器人本体机构设计和驱动电机的选择.针对设计要求结合所选用的电机，设计电机的驱动模块，并讨论系统设计的可靠性问题第二章轮型机器人结构设计.引言机器人机械本体的设计是机器人设计的基本环节，能够为后续关于机器人的研究提供有价值的平台参考和有用的思路。

带有机械臂的全方位移动机器人可以实现在平面内任意角度的移动，能够以定姿态到达预定位置。

根据这总体思想，进行本机器人移动机构的本体设计。

.机械设计的基本要求机械结构设计的要求，包括对机器整机的设计要求和对组成零件的设计要求两个方面，两者相互联系相互影响。

.对机器整机设计的基本要求对机器使用功能方面的要求实现预定的使用功能是机械设计的最基本的要求，好的使用性能指标是设计的主要目标。

另外操作使用方便工作安全可靠体积小重量轻效率高外形美观噪声低等往往也是机械设计时所要求的。

对机器经济性的要求机器的经济性体现在设计制造和使用的全过程中，在设计机器时要全面综合的进行考虑。

设计的经济性体现为合理的功能定位实现使用要求的最简单的技术途径和最简单合理的结构。

.对零件设计的基本要