移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文[帶圖紙].doc

編號(hào):無(wú)錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信機(jī)系機(jī)械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：（職稱(chēng)：副教授）（職稱(chēng)：）2013年5月25日無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信承諾書(shū)本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。班級(jí)：機(jī)械93學(xué)號(hào)：0923122作者姓名：2013年5月25日II摘要移動(dòng)機(jī)器人是一種由傳感器、自主控制的移動(dòng)載體組成的機(jī)器人系統(tǒng)。移動(dòng)機(jī)器人具有移動(dòng)功能，在代替人從事危險(xiǎn)、惡劣(如輻射、有毒等)環(huán)境下作業(yè)和人所不及的(如宇宙空間、水下)作業(yè)環(huán)境方面，比一般機(jī)器人有更大的機(jī)動(dòng)性，靈活性。隨著機(jī)器人技術(shù)在外星探索、野外考察、軍事、安全等全新的領(lǐng)域得到日益廣泛的采用，機(jī)器人技術(shù)由室內(nèi)走向室外，由固定、人工的環(huán)境走向移動(dòng)、非人工的環(huán)境。本課題是機(jī)器人設(shè)計(jì)的基本環(huán)節(jié)，能夠?yàn)楹罄m(xù)關(guān)于機(jī)器人的研究提供有價(jià)值的平臺(tái)參考和有用的思路。本文對(duì)各種移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行了比較，從而確定了四輪式機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)與參數(shù)的研究設(shè)計(jì)。對(duì)四輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了探討，建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。在建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行了分析，并推到計(jì)算出其動(dòng)力學(xué)模型。本文了解了基于多傳感器的移動(dòng)機(jī)器人的自主控制問(wèn)題。分析了直流伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，為后續(xù)的研究提供可靠的參考和依據(jù)。關(guān)鍵詞：輪式移動(dòng)機(jī)器人；運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)；自主控制問(wèn)題IIIAbstractMobilerobotisakindofcontrolledbysensors,autonomousrobotsystemcomposedofmobilecarrier.Mobilerobothasthemobilefunction,insteadofpeopleengagedindangerousandbadenvironment(suchasradiation,toxic)homeworkandhaveless(suchasspaceandunderwater)intheworkingenvironment,havegreaterflexibilitythanordinaryrobot,flexibilityAsrobotstechnologyinalienexploration,fieldinvestigation,military,securityandothernewfieldsarewidelyused,therobottechnologybyindoortooutdoor,fromfixed,artificialenvironmenttomove,notartificialenvironments.Thistopicisabasiclinkofrobotdesign,beabletofollow-upontherobotplatformforthestudyprovideavaluablereferenceandusefulideas.Inthispaper,allkindsofmobilerobotswerecomparedtodeterminethefourwheelrobotstructureandparametersofthestudydesignasawhole.Offourwheeledmobilerobotkinematicsarediscussedinthispaper,thekinematicsmodelisestablished.Inkinematicsmodelisestablishedonthebasisofthebasicmovementofrobotisanalyzed,anditsdynamicmodeltocalculate.Inthispaper,thecontrolproblemformobilerobotbasedonmulti-sensor.Afterthecompletionofthedesignanalysisofthedynamiccharacteristicsandthefeasibilityofomnidirectionalmobilemechanism,providereliablereferenceandbasisforfollow-upstudies.Keywords:wheeledmobilerobots；Kinematicsanddynamics；AutonomouscontrolV目錄摘要.IIAbstract.III目錄.V1緒論.11.1本課題的研究?jī)?nèi)容和意義.11.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況.11.2.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況.11.2.2移動(dòng)機(jī)器人的主要組成.21.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求.22移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)和參數(shù).32.1機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方式的選擇.32.2輪式機(jī)器人移動(dòng)能力分析.52.3輪式機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪的組成.62.4輪式機(jī)器人轉(zhuǎn)向輪的組成.72.5電機(jī)的選擇.82.6直流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及動(dòng)態(tài)參數(shù)的確定.92.7減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)）.122.7.1電機(jī)參數(shù)的確定.122.7.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).132.7.3蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)計(jì)算.142.7.4蝸輪軸的設(shè)計(jì).162.7.5初選滾動(dòng)軸承.162.7.6蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).182.8機(jī)器人的電源供應(yīng).192.9車(chē)輪及輪轂.193移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型.213.1機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析.2