以后的工作生活打下坚实的基础。.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。.国内外发展现状．国内轻型机器人研究现状国内无人车辆的研究起步较晚，直到年代末才开始这方面的研究。在高技术计划中，把智能移动机器人技术研究作为个研究项目，对路径规划测距系统图像处理技术自动技术系统等进行了研究，并取得了许多成绩，制成了无人驾驶的车辆。上海大学谈士力教授等科研人员经过年多时间的协作攻关，研制成功球形壁面爬行机器人。经专家鉴定，这种机器人的爬行吸附机理和机构的应用研究，为实用化提供了理论依据和实验平台，并具创新性，其性能达到国际先进水平。球形壁面爬行机器人可用来代替人工进行的些危险操作，进行各种储存有毒有害介质的球形储存罐的检修工作。其中包括核工业和城市石化工业球形储液罐的视觉检查超声侧厚和焊缝探伤等作业。球形壁面爬行机器人采用了缩放机构原理气动驱动真空吸附的六足移动方案，具备在最小曲率半径为至米的球形壁面上完成任意方向的直线移动和原地转向的能力，可采用多种步态行走，并能跨越控制,节制,机器人,行走,设计,毕业设计,全套,图纸控制机器人行走设计摘要本课题选用轮式作为机器人平台设计研究，通过特殊的运动机构设计，仅通过两个电机的控制即可实现机器人的全方位运动，且结构简单，拆装方便，易于实现轻型化。其结构用空心管将两轮联接成“工”字形状，两轮轴心处各有内置步进电机，控制车轮的正反转，实现机器人全方位的行走。在两轮的内侧各有个挂篮与空心管固定为体，挂篮内装有蓄电池块，既可作为动力源，还可以当作配重块。挂篮与空心管通过螺丝联接成体，方便拆卸。在空心管的中端有摄像头，用于观察反馈现场情况。通过遥控控制电机的转向，可轻松实现机器人的前进，后退，及原地转向。挂篮底部装有蓄电池块，能够起到偏重块作用，保证了轮式机器人的在平路或斜坡上都能够保持静止状态。该机构采用了种全新高效的内驱动方式，通过遥控电机的转向，双轮机器人能自如地完成直线圆弧运动，最高运动速度达到了，能够爬上度的斜坡，并且能够实现原地自转。在静止状态下轮式机器人能够沿任意方向启动运动。设计时特意采用弧形空心管，大大提高了机器人的底盘，使得该机器人行走可以直接通过障碍物，具有良好的过障碍能力，这在条件恶劣的道路上行走尤其重要。该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。关键词超轻型机器人轮式平台设计步进电机摘要绪论.课题研究目的.课题研究意义.国内外发展现状．国内轻型机器人研究现状．国外轻型机器人研究成果课题方案设计．步进电机的特点步进电机具有如下特点步进电机主要参数及性能指标．设计方案．受力分析．设计校核功能实现.机器人的各项参数.机器人的功能.遥控控制功能的实现控制器单元的选型单片机的确定单片机的最小系统电路两个步进电机控制电路主控制电路图结论绪论.课题研究目的在当今世界机器人已经越来越广泛的进入人类的生活，在各个领域内都有着机器人的利用，如机械制造，车辆运用，冶金，医疗等等行业。在军事上，随着机器控制车轮的正反转，实现机器人全方位的行走。在两轮的内侧各有个挂篮与空心管固定为体，挂篮内装有蓄电池块，既可作为动力源，还可以当作配重块。挂篮与空心管通过螺丝联接成体，方便拆卸。在空心管的中端有摄像头，用于观察反馈现场情况。通过遥控控制电机的转向，可轻松实现机器人的前进，后退，及原地转向。挂篮底部装有蓄电池块，能够起到偏重块作用，保证了轮式机器人的在平路或斜坡上都能够保持静止状态。该机构采用了种全新高效的内驱动方式，通过遥控电机的转向，双轮机器人能自如地完成直线圆弧运动，最高运动速度达到了，能够爬上度的斜坡，并且能够实现原地自转。在静止状态下轮式机器人能够沿任意方向启动运动。设计时特意采用弧形空心管，大大提高了机器人的底盘，使得该机器人行走可以直接通过障碍物，具有良好的过障碍能力，这在条件恶劣的道路上行走尤其重要。通过控制两个步进电机同步同向转动，双轮机器人能实现快速直线行驶，其结构简单，不存在失稳状态，易于控制。又可通过控制步进电机同步反向转动，迅速实现后退，其反应灵活，操作方便。还可单独控制左右侧电机的转动，实现机器人的左右转弯，必要时还可控制两侧电机的同步异向转动，机器人能实现原地转向。该设计平台操作简便，用途广泛，在未来各领域都能有着广阔的发展空间。车轮的电机采取内置，没有导线在外裸露，不易被障碍物挂住或挂断导线，使机器人适应恶劣环境的能力增强轮子与地面接触产生的摩擦力为驱动力，没有被动摩擦轮，运动效率高轮子与地面接触面小，对路面条件要求低，适应环境能力强。这种轮式机器人用最少的自由度，以欠驱动的方式实现了机器人的全方位运动。并在弧形管的中间安装摇控摄像头，通过控制摄像头的云台可控制摄像头实现左右高低转动，扩大了摄像头的观察视野，使得摄像头能够全视距观察现场情况。在特殊场合下，还可通过搭载武器传感器等特殊装备，来完成些特殊任务，减少在战争中的人员伤坑中。图六轮式“角斗士”.微型机器人美国新墨西哥冶金技术研究所的佩内洛普•波士顿博士和麻省理工学院的斯蒂芬•杜伯斯基博士目前正在研制批只有网球大小的微型机器人。这些采用弹跳方式运动的机器人将被用来探测太阳系中的其他行星。较之“勇气”号和“机遇”号这样的火星车，目前仍处于研制阶段的球形机器人将能够更为容易地抵达那些地形复杂的区域。由于采用了特殊的跳跃式前进机制，这种微型机器人可轻易地越过各种障碍物。不过新型机器人的体积虽小，但装备却点儿也不含糊它们同样也携带了微型照相机光谱分析仪和其他多种传感器。这些微型装置最主要的优点在于重量轻，体积小，次可成百上千地被投放到指定的探测对象上。当抵达行星表面后，大量的微型机器人会组成个庞大的探测网络并可经由轨道站或者直接将获取的信息传回地球。图微型机器人双轮行走运输机器人三洋电机开发出了可依靠上体倒立来保持平衡的双轮行走机器人，并在从年月日起至日于福冈举行的“机器人世界杯福冈•釜山”上做了参考展示图。的构造为头部位于筒状身体上部，底部左右各设计有个轮子，头部兼作载物平台。当然移动时使用轮子。但是，直接靠轮子移动会形成“点支撑”，机器人站不稳，最严重时甚至会跌倒。为此，新型机器人对轮子的驱动力进行了控制，使其上体的重心始终位于连接两轮的轴线上，能够在上体倒立的同时保持平衡。销售日期尚未确定。推出这种机器人主要是探求市场对于“生活辅助机器人”的需求。新型机器人通过前进和后退时将上体向前方或后方探出使得重心前移或后移。此时根据车轮速度改变上体倾斜角度，来巧妙地掌握平衡。这样来，“即使地面稍有凹凸不平，也可以正常移动，不会跌倒”。毫米高的条形障碍，其球面吸附机构采用具有真空传感功能的铰接式橡胶真空吸盘，机器人的移动速度可达每分钟米。该机器人的控制系统采用上下微机控制方式，实现了个关节联动控制，具备自动行走和手动遥控动能。北京邮电大学以孙汉旭教授为首的研究小组承担的国家自然科学基金项目的研究，经过几年的艰苦努力，开发出了拥有我国自主知识产权国内首创且具有国际先进水平的球形机器人。北京大学相关机构对球形机器人进行了全面查新，结果表明，目前该结构的球形机器人在国内外尚无先例，属创新性研究球形机器人是世纪年代机器人研究界提出的个崭新课题。北京邮电大学机器人实验室研制的球形机器人采用了种全新高效的内驱动方式，球形机器人能自如地完成直线圆弧运动，运动速度达到了，能够爬上度的斜坡，并且能够实现原地自转。在静止状态下球形机器人能够沿任意方向启动运动。图球形机器人针对国内危险行业与部门实际需求，在国家计划的大力支持下，国内些科研院所学校围绕少数型号的危险作业机器人进行了重点攻关，尤其自“十五”计划实施以来，在危险作业机器人方面取得了较大的进步，获得了批的成果，中国自行研制的先进“排爆机器人系统”，在最近举行的反恐演习中频频上镜，给人们留下了深刻印象可以出入险地执行特种侦察任务的无人驾驶侦察车系统，可以携带真枪实弹冲锋陷阵的无人驾驶战车坦克系统，早已研制成功。图“灵蜥”型排爆机器人中国科学院自动化研究所研制出了种智能自主轮式移动机器人，包括摄像机，为机器人提供他所在环境的外部信息工控机，通过总线分别与电机驱动控制器超声环红外环进行通信运动机构，由电机驱动控制其进行控制。此发明机器人能够根据超声传感器红外传感器和视觉闩杆球进行资助笔帐，利用视觉传感器进行动态目标跟踪目标特征识别。此外，该机器人还具有语音人机交互功能。监控人员能够通过无线迈可直接对机器人进行语音控制。同时，机器人能够与人进行交谈互相问候以及进行自我介绍。近些年来，随着航天事业的飞速发展，我国开始了月球车系统的研究。月球车即月球探测机器人，分为有人驾驶和无人遥控两种。我国研究的重点在后器人的广泛应用，世界各军事大国也在加紧对军用机器人的开发，应用。其主要的发展方向就是远程遥控机器人的研制和应用。遥控车辆是军用地面无人车辆的起始发展阶段，其研制时间长，技术较为成熟，目前许多国家的部队中都装备有各种不同的遥控车辆。遥控车辆是初级的不具备智能的无人车辆，它由远程受控车辆以下简称远程车辆和控制台单元组成。操纵者操纵控制台单元发出各种指令，经通信连接传送至远程车辆，由远程车辆上的各种执行机构执行各种指令，实现操纵者的控制要求。采用遥控形式的地面车辆机器人诞生于二战时期。由于能承担排除地雷和爆炸物清障三防侦察以及开辟通道等各种高危工作,世界各国从上世纪年代末纷纷开始了遥控车辆的研制工作。遥控车辆的操作员般通过无线电向车辆及其任务系统发出大部分指令和派遣任务。对于车辆所处的环境活动状态等信息，则主要靠各种传感器来获得。远程车辆没有地形分析能力，也不能进行军事机动，更不能接收其它来源的信息，其所有认知过程都由操作员负责。远程车辆可完成探雷排雷爆破爆炸物处理未爆物排除物资处理及单兵侦察与监视等任务。经过初期的可行性研究，遥控车辆的研究集中于标准遥控系统的建立。标准遥控系统包括体系结构的定义及各功能模块的研制，目标是不依赖于具体的车辆平台任务以及执行硬件，而能够根据需要快速实现车辆的遥控化。美国在波黑战争中就利用标准遥控系统快速地研制了遥控扫雷车在坦克底盘的基础上以及小型扫雷车。遥控机器人车辆是较低级的机器人系统，必须由操作者进行远距离控制，在目前的技术水平条件下，这种车辆的研制易获成功，周期短，费用低。