Z1226-药品分送的移动机器人设计 下载积分：50　资料编号： Z1226

作品包括:

Word版说明书1份，共41页，约12000字

CAD版本图纸，共6张

摘  要 

随着社会现代化的快速发展，人口老龄化日益严重，医疗资源变得十分紧张，医疗服务机器人可以帮助医护人员分担工作压力，减缓医疗资源紧张的局面，2020年初，CNVID-19爆发，传染病的爆发对医疗服务机器人这种无接触的医疗服务需求更加迫切。本文设计了一个进行用于药物输送的医疗服务机器人，此医疗服务机器人可以承重20kg，直径500mm，可以进行360°全向移动。

本文主要内容如下：

1、 分析了移动机器人的研究背景和研究目的，老龄化问题带来的医疗资源紧张，医疗服务机器人具有强劲的市场前景。

2、 根据任务设计书分析了移动机器人的设计需求，确定了移动机器人的总体设计方案，包括机械结构设计方案和控制系统设计。

3、 对移动机器人的底盘进行了运动学和动力学分析，通过数学计算，得到了移动机器人的正运动学模型和动力学模型。

4、 根据机械结构设计的总体方案，通过计算对轮胎和电机进行了选型，并对传动轴、底盘、底盘外壳、橱柜等零部件进行了详细设计说明，简单介绍了底盘零部件的装配关系。

5、 根据控制系统的总体方案，进行底盘控制系统的硬件设计和软件设计。对控制单元进行了元件选型，对驱动单元、感应单元、电源单元进行了电路设计，利用Arduino搭建下位机，与主控系统通信，控制电机；ROS作为主控系统系统，用SLAM的Gmapping进行地图环境搭建，AMCL进行导航定位。

论文最后对本文所做的工作和研究成功进行了总结，并对本文设计的不足之处提出了展望。

关键词：医疗服务机器人；药物输送；全向移动；Arduino；ROS

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究目的 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 设计内容 3

第2章 移动机器人的总体方案设计 5

2.1 移动机器人的设计需求分析 5

2.2 移动机器人的机械结构 5

2.3 移动机器人的控制系统 6

2.4 本章小结 7

第3章 移动机器人底盘的运动模型建立 8

3.1 移动机器人底盘的运动学求解 8

3.2 移动机器人的动力学分析 10

3.3本章小结 11

第4章 机械结构设计 12

4.1 轮胎型号选择 12

4.2 电机选择 13

4.3 零部件设计 14

4.3.1 传动传动轴 14

4.3.2 底盘 16

4.3.3 底盘外壳 17

4.3.4 橱柜 20

4.3.5 底盘装配关系 22

4.4本章小结 23

第5章 控制系统设计 24

5.1 底盘控制硬件系统设计 24

5.1.1 控制单元 24

5.1.2 驱动单元 26

5.1.2 感应单元 26

5.1.3 电源单元 28

5.2 软件控制系统设计 29

5.2.1软件控制总体方案设计 29

5.2.2 接口指令 29

5.2.3 主控制文件 29

5.2.4 电机控制程序 30

5.2.5 编码器控制程序 30

5.2.6 ROS主控系统软件设计 31

5.3 本章小结 33

第6章 结论 34

参考文献 35

致  谢 36

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