【正文】 路速度比履帶車輛好。這種車輛的好處是，抓地力強(qiáng)，可以減小 機(jī)器人 對路面的壓力，防止陷入路面下，再懸 掛系統(tǒng)方面要比輪式車輛要好，這樣可以使 機(jī)器人 在各種路況下，行駛的的更平穩(wěn)。 我的機(jī)器人采用的履帶上的輪子的布局是第一個和最后一個作為張緊輪使用，使鏈條不會松動，掉下去，從而導(dǎo)致輪子里面的齒輪和履帶的齒條碰撞。按照理論算出來，可以越 25176。的樓道時出現(xiàn)的側(cè)向傾斜，橫坐標(biāo)為機(jī)器人移動的距離，縱坐標(biāo)為機(jī)器人偏轉(zhuǎn)的角度。 機(jī)器人一般都有一些其它部分組成，由于機(jī)器人多個不同重量組成，他的重心很難保證，當(dāng)重心偏向左邊履帶時，其左邊履帶受到的摩擦阻力要比右邊履帶的摩擦阻力要大，這樣左邊履帶需要克服的扭距要比左邊的大，從而導(dǎo)致機(jī)器人側(cè)向傾斜。 圖 23 機(jī)器人在樓梯上的受力分析 當(dāng)機(jī)器人越障時候，以速度 V越上障礙物， l為履帶與地面觸長度重心位于障礙物支點。 =2v 178。下面的儲備箱 是給放機(jī)器人的馬達(dá)、排線等一些機(jī)器人的控制設(shè)備，這樣保護(hù)起來，使機(jī)器人不容易受傷，不容易損壞。上面的儲存箱，可以裝有一些小型機(jī)器人，目的是讓小機(jī)器人去探索環(huán)境。采用這個裝置是考慮到，在災(zāi)區(qū)的時候，地震肯定會把路面震塌，路也會斷斷續(xù)續(xù)的，震碎的石頭磚塊也到處是，這樣馬路上肯定不能一下子就進(jìn)入到災(zāi)區(qū)里面。這個是保護(hù)雷達(dá)用的，雷達(dá)也可以在這個里面工作，到時候我們只需采 用透波材料即可。 雷達(dá)支架氣動部分設(shè)計 (設(shè)定一個氣缸的壓力為 Y) 對于單個氣 缸： S= ? r2= X ()2= 510? (85) 對于六個氣缸： 4Y=4PS ≥ mg (86) P ≥ mg/6s=10 510? = (87) 圖 28 雷達(dá)保護(hù)時 圖 29 太陽能板 圖 30 雷達(dá)升起 小型遙控探索機(jī)器人 圖 31 為小型遙控探索機(jī)器人。這樣也能進(jìn)行簡單的爬坡，當(dāng)然這個機(jī)器人主要是靠飛信，這個小機(jī)器人需要人員的操控來完成它 [1621]。 M(q) q+ V(q q) — E (q)t A(q)t λ (8— 8) 式子中 M(q)為 n n 的對稱正定慣性矩陣， V(q q)為離心哥氏力向量， E (q)為 n r 的輸入變換矩陣， r=nm， t 為 t維控制輸入向量，設(shè)系統(tǒng)受到 m個非完整約束的作用，則λ表示非完整約 束的 m維 Lagrange 乘子向量， A(q)為 Jocobian 矩陣，日 _A ( q)滿足關(guān)系式 A(q)q=0 (8— 9) 設(shè) s1(q)， s2(q)?? sn? m (q)為 A（ q）化零空間 N（ A）中的線性無關(guān)向量 ，則： A(q) S(q)=0 （ 8— 10） 式子中 S(q)=[ s1(q)， s2(q)?? sn? m (q)] 由式（ 89）和式（ 810）知存在（ nm）維德速度向量 Z=[Z1，? Znm]T滿足： q=S(q)z (8— 11) 對式（ 8— 11）求導(dǎo)得： Q=Sz+Sz （ 8— 12） 帶入式子（ 88），兩邊同時乘以 ST得： ST (MSz+MSz+V)= STET +STATλ： （ 8— 13） 兩邊同時乘以（ ST E） 1 得： H(q)z+G(q,z)=t (814) 根據(jù)動力分析的結(jié)果得出 應(yīng)用上述控制方法 ， 在 小型遙控探索機(jī)器人 上進(jìn)行了目標(biāo)跟蹤實驗 , 實驗結(jié)果如 圖 32 圖 33 所示 。圖 33 為目標(biāo)機(jī)器人下部時的跟蹤過程曲線，跟蹤時間大約為 10S。非常的有意義，并不是那樣的乏味和枯燥。在畢業(yè)設(shè) 計完成之時，謹(jǐn)向恩師們表示最衷心的感謝，并致以崇高的敬意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文 中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印 、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） 要求：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 最后我還要感謝我們的組員，在這次組員里面我們大家積極認(rèn)真的配合，才能順利完成這個項目和課題。劉艷、李連波老師給了我莫大的幫助。 圖 32 目標(biāo)位于機(jī)器人上部時的跟蹤過程曲線 、 圖 33 目標(biāo)位于機(jī)器人 下部時的跟蹤過程曲線 研究了 小型遙控探索機(jī)器人 的目標(biāo)跟蹤問題 ,在建立非完整約束作用下動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上 ,提出基于線性反饋控制的目標(biāo)跟蹤控制方法 ,設(shè)計了運(yùn)動學(xué)控制器并證明了閉環(huán)系統(tǒng)的指數(shù)漸進(jìn)穩(wěn)定性 ,最后 ,結(jié)果驗證了所提出的控制方法的可行性 。機(jī)器人的初始位置不在期望路徑上 ， 大約 6 s 后機(jī)器人實現(xiàn)了目標(biāo)跟蹤 ,基本在期望的路徑上 運(yùn)行。這種步態(tài)類似于輪滑溜冰中的外八字前進(jìn)步行，在這種步態(tài)下機(jī)器人后面的 2條腿作周期性運(yùn)動以產(chǎn)生驅(qū)動力， 2 條前腿不動僅作為支撐 (運(yùn)動原理見圖 31)。在地震時候要是沒有地震的全部災(zāi)區(qū)面貌圖，也很難進(jìn)行地面的評估，和找到一條很好的救援路線，和進(jìn)入點，因為有了這種想法，所以每個通訊機(jī)器人都搭載有這個小機(jī)器人，這個機(jī)器人可以多個搭載，方便快速的查找和掃描地形和搜索人員。而下面的灰色的，在中間的是一個大型液壓泵，它可以吧這個雷達(dá)裝置托起來，在配合裝在這個雷達(dá)裝置四周的 4 個小泵，平穩(wěn)的把它托起來。 圖 26 降落傘 圖 27 降落傘搭扣 雷達(dá)裝置 雷達(dá)是我設(shè)計的這個機(jī)器人的核心東西，主要是靠他工作，但是由于慧魚組的材料有限，我也不能真正的模擬出雷達(dá)的作用，這里也就畫了個圖，讓大家知道下，要是以后有機(jī)會還能進(jìn)行改進(jìn)和完全制造起來。去救助災(zāi)區(qū)人民。下面的艙門 90176。 （ 84） 圖 24 機(jī)器人越上障礙物 分析表明，機(jī)器人在自我運(yùn)作時候，跨越復(fù)雜障礙時候，爬坡時候容易發(fā)生左右履帶的移動速度不足，甚至發(fā)生傾斜，側(cè)翻所以給機(jī)器人裝有個攝像頭，用人員來操控還是比較穩(wěn)定的。 （ 83） ε = φ =d 178。 Fl 和 Fr 分別為左右履帶的法句力， e 為機(jī)器人重心的偏心距。 圖 21 機(jī)器人爬樓時運(yùn)動姿態(tài)圖 經(jīng)過分析當(dāng)機(jī)器人爬上樓梯時假設(shè)其左 右兩側(cè)的履帶速度分別為 Vt和 Vr，如圖 22 所示。 圖 19 履帶底盤 圖 20 主動輪和從動輪 履帶穩(wěn)定性分析 由于履帶是有電機(jī)帶動，所以容易出現(xiàn)履帶的移動速度不相等，是由于驅(qū)動左右履帶的電機(jī)在性能上的 誤差，使左右電機(jī)的轉(zhuǎn)速不完全相同，囚此盡管給電機(jī)兩邊輸入完全相同的指令，也會出現(xiàn)左右履帶不相同的速度，從而導(dǎo)致機(jī)器人木身就存在偏離的內(nèi)在囚素。從動輪向前運(yùn)動，帶動履帶，履帶向后運(yùn)動，帶動整個車輛的倒退。輪胎和容易陷入泥濘的路面，但是履帶就不會陷入，由于它與地面的接觸面積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輪胎與地面的接觸面積，所以它就不會陷入泥濘的路面。 而第一代通訊排障機(jī)器人，他擁有爪子可以吧路面的障礙清理掉，也是可以采用輪式的，輪式 車輛主要是為了在平坦的公路上行駛，而再 地震災(zāi)區(qū) 上是沒有平坦的道路，只有各式各樣的路況。履帶還有一個特殊功能，在過河時，采取潛渡，在河底行走；若是浮渡履帶可以象螺 旋槳一樣產(chǎn)生推進(jìn)力，驅(qū)使車輛前進(jìn)。 8． 通訊排障機(jī)器人個部位介紹及其運(yùn)動分析 下面介紹每個機(jī)器人重要部位，以及部分的運(yùn)動分析 履帶 我設(shè)計的機(jī)器人主要是 采用履帶行 走， 履帶就像是給機(jī)器人鋪了一個 無限延長的軌道一樣，使它能夠平穩(wěn)、迅速、安全地通過各種復(fù)雜路況。 當(dāng)?shù)卣鸬臅r候，災(zāi)區(qū)交通肯定完全堵塞，光靠地面很難進(jìn)去的，也很難空投大型開拓設(shè)備，因為不知道里面的 具體情況，而我設(shè)計的機(jī)器人可以進(jìn)行空投，后面的軍綠色的是個降落傘，可以分開變成 4朵小傘，分別在通訊排障機(jī)器人的兩側(cè)有 4 個環(huán)，那個是掉降落傘用的。 我所構(gòu)思的的機(jī)器人，他和通訊排障機(jī)器人基本構(gòu)思是一樣，主要是覺得某些地方的不足，然后我進(jìn)行改良，從圖紙和理論上進(jìn)行更正，從圖上看，最明顯的是去掉了機(jī)器人前面的排障用的爪子，還增加了一個小型探索機(jī)器人，他具有偵查地形。 在整個車身上我們安裝了兩個傳感器，一個安裝在車架下方，它是一個尋跡 傳感器，它是更具光的反射來進(jìn)行尋跡的，現(xiàn)在的馬路上都有一條白色的線，我們就可以更具反光程度不同，進(jìn)行識別前進(jìn)。兩根柱子分別有2 個獨立的功能，一個是雷達(dá)，一個是大功率照明燈。 我們車的主題部分是一個升 降臺，（圖 16）平時不使用雷達(dá)的時候，人們可以利用它作為一個運(yùn)輸平臺，上面可以放一些醫(yī)療、食品、帳篷等一些急需物品，可以利用機(jī)器人把他們帶到災(zāi)區(qū)里面?！?70176。 我們的通訊排障機(jī)器人是基于通訊，排障，電力照明，太陽能發(fā)電結(jié)合一體的機(jī)器人（圖 12）。 由于我們慧魚材料的有限性，這次的太陽呢實驗沒能進(jìn)行下去，我們有用了一塊板簡單的代替了太陽能材料，我們只是進(jìn)行一個演示，說明他是一個可以發(fā)電的裝置，要是真正做起來也是可行的。 逆變器：在很多場合，都需要提供 220VAC、 110VAC 的交流電源。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)?功能。 他們之中，太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電 系統(tǒng)中價值最高的部分。 還有個功能是提供給救援部隊用，那些無線設(shè)備就能靠這個通訊排障機(jī)器人進(jìn)行相 互之間的通訊了。 都不敢保證絕無通信盲區(qū)，我們的移動公司在中國因為起步較早，盲區(qū)少一些，現(xiàn)在也只敢說全中國百分之97 以上網(wǎng)絡(luò)覆蓋。 通訊排障機(jī)器人的設(shè)計 鑒于這樣的一種種救援遇到的困難，我們設(shè)計了一種全自動的通訊排障機(jī)器人。要是有個太陽能發(fā)電設(shè)備進(jìn)入災(zāi)區(qū)，進(jìn)行發(fā)電和產(chǎn)電多好。 電力方面 地震發(fā)生后，電力站必定給