R035-轮式移动机器人的结构设计 下载积分：50　资料编号： R035

作品包括:

设计说明书一份，共38页，约18000字

任务书一份

外文翻译一份

开题报告一份

CAD版本图纸，共4张

轮式移动机器人的结构设计

摘要：本文首先对机器人的国内为发展现状做了介绍，同时根据设计要求对机器人的整体方案进行了分析，包括几何尺寸、控制芯片的选择。然后从机器人性能要求的角度出发，分别对机器人的运动方式、模型结构和车体成型方式做了比较，最终确定了非完整约束轮驱四轮式移动结构模型——后轮同轴驱动，前轮转向的轮型机器人。 

       本文对移动机器人硬件结构做了详细的可行性分析及设计，并且做了相应的计算、校核，主要包括：驱动轮电机和转向轮电机的选择；齿轮的设计计算和校核；前后减震系统以及转向机构设计和车体的一些机械结构设计等。对轮式移动机器人的运动学特性进行了分析，建立了不考虑滑行、刹车等的轮式移动机器人的运动学模型。

       最后，本文对所作研究和主要工作进行了总结，并将设计的轮式机器人的结构进行联合调试。实验结果表明，该系统性能稳定、可靠，可控制性高，安全性高，达到了本设计的设计要求。 

关键字：轮式移动机器人 运动学模型  结构设计 

  目    录 

1  前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（2）

2  机构的驱动方案设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（5）

2.1 机器人运动方式的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（5）

 2.2 轮式机器人驱动方案设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（9）

   2.2.1轮式机器人驱动轮组成••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（10）

   2.2.2轮式机器人转向轮组成••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（11）

   2.2.3电机选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（12）

   2.2.4减速机构的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（17）

   2.2.5变速箱体、前车体及电池箱••••••••••••••••••••••••••••••••••（18）

   2.2.6后减震及前减震机构••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（19）

   2.2.7车轮和轮毂••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（20）

3  传动机构、执行机构的设计及受力分析••••••••••••••••••••（23）

 3.1 传动机构的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（23）

 3.2 执行机构的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（24）

 3.3 机器人受力分析及如何保证加速度最优••••••••••••••••••••••••••••（24）

4  轮式移动机器人的运动学分析••••••••••••••••••••••••••••••（26）

 4.1 轮式式机器人的运动学建模••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（26）

 4.2 阿克曼约束的机器人运动模型••••••••••••••••••••••••••••••••••••（29）

5  轮式移动机器人的运动控制系统设计•••••••••••••••••••••••（32）

 5.1 控制系统硬件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（32）

 5.2 控制系统软件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（34）

   5.2.2上位机控制系统软件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••（34）

   5.2.3下位机控制系统软件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••（34）

6  结论••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（36）

参考文献•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（37）

致谢••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（38）

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