哈工大20xx機械工程專業(yè)課作業(yè)(文件)
【正文】 轉彎、尋跡檢測、避障、停止及采摘等功能的智能控制系統(tǒng)。各類果實采摘機器形式多樣，但主要由機械手、末端執(zhí)行器、視覺系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與行走系統(tǒng)等部分組成。由于手臂要執(zhí)行采摘作業(yè)，于是我們首先想到了平行四邊行的穩(wěn)定性，便設計了如下方案。經(jīng)過分析比較我們最終選定方案C。1mm。115176。工業(yè)機器人抓取手臂要完成整個工作過程，需完成夾緊工件、手臂升降、伸縮、回轉，平移等一系列的動作，這些動作都應該在工作拍節(jié)規(guī)定的時間內(nèi)完成，具體時間的分配取決于很多因素，根據(jù)各種因素反復考慮，對分配的方案進行比較，才能確定。移動機器人是用計算機控制來工作的。測程法：是移動機器人推定當前所處位置和姿態(tài)常用的方法，是對車體速度積分的方法。上述有關移動機器人位置和姿態(tài)推算的測和法是最基本的方法。因此為用測程法計算行進方向速度V和回去轉角速度ω，測量回轉軸轉角的傳感器除上述提到的光電編碼器外，還有測速電機、電位計等等。并以實現(xiàn)行進速度目標值σref進行速度控制。開展機器人移動機構的開發(fā)和研制工作,根據(jù)不同工環(huán)境的要求開發(fā)了多種多樣的移動機構。根據(jù)Mecanum輪的運動原理,對輥子的輪廓形狀進行了研究,獲得輪廓的參數(shù)化方程,根據(jù)實際要求確定了全方位移動機構系統(tǒng)的機構的主要參數(shù),完成了相應的結構設計。最后就機器人的控制系統(tǒng)提出總體設計思想,討論了驅(qū)動電機的選擇、調(diào)速以及驅(qū)動電路的實現(xiàn)等,并且通過Matlab/SimuLink模塊完成電機以及PWM信號的仿真,為研發(fā)這種新型全方位移動混聯(lián)式操作臂機器人提供了必要的基礎。它的優(yōu)點：第一，足式機器人的運動軌跡是一系列離散的足印，輪式和履帶式機器人的則是一條條連續(xù)的轍跡。它可以通過調(diào)節(jié)腿的長度保持身體水平，也可能通過腿 的伸展程度調(diào)整重心的位置，因此，不易翻倒，穩(wěn)定性更高。2）大多數(shù)多足步行機器人研究平臺的承載能力不強從而導致它們沒有能力承載視覺設備。5）能源問題。設計的機器人行走機構主要性能指標要求如下：①總體機構尺寸；②自重；搭載重量；③峰值速度；正常速度m/s；④能爬越垂直高度，障礙，可爬越普通標準樓梯；⑤爬坡能力不小于。四輪機器人采用四輪驅(qū)動、獨立懸架結構。在實驗場地中，對小型四輪機器人進行了爬坡、爬樓梯、高臺地形下的實驗，測得數(shù)據(jù)，驗證了四輪和六輪機器人行走機構運動速度、爬坡、爬樓梯的能力，能完成所提出的越障指標及性能。對兩種輪式機器人行走機構模型在如斜坡、臺階等障礙的非結構環(huán)境下進行了越障和轉向等運動分析，在此前提下進行輪式機器人行走機構的結構尺寸設計，分別對機器人行走機構在平地和斜坡模式下所需的驅(qū)動電機功率進行計算，并根據(jù)結果對四輪機器人選用直流減速電機，對六輪機器人選用了直流減速電機。小型輪式機器人行走機構可做為探測、偵查、以及防爆等作業(yè)的搭載平臺。未來多足步行機器人的研究方向有如下幾個方面：1）足輪組合式步行機器人，2）仿生步行機器人。其行走效率低，而且在機器人動步態(tài)步行方面的研究比較缺乏。當機器人需要攜帶科學儀器和工具工作時，首先將腿部固定，然后精確控制身體在三維空間中的運動，就可以達到對對象進行操作的目的。而足式機器人對環(huán)境的破壞程度也較小。，有需要上下多級臺階的作業(yè)需要機器人完成，試分析論述給出輪式移動機器人與雙足（或四足、六足）步行機器人聯(lián)合使用創(chuàng)新設計的方案和完成作業(yè)控制策略。建立了該機械臂的數(shù)學模型,對其進行了正、反運動學的分析,運用SolidWorks對機械臂個部件進行了3D詳細設計,采用ADAMS軟件對機器人系統(tǒng)進行運動學和動力學仿真分析。設計一種基于Mecanum輪系的四輪全方位移動混聯(lián)式操作臂機器人,深入研究了全方位移動機構的運動特性,并在此基礎上對機構的控制方案進行設計與研究。進一步地，由行進速度目標值vref和ωref，用公式求得左右驅(qū)動輪的回轉角速度，控制左右驅(qū)動輪的回轉角速度。直線行走控制方法的總結：其控制系統(tǒng)構成要點如下：，以及移動機器人的回轉角速度ω；，用公式計算轉向角的目標值。行走距離越遠產(chǎn)生的誤差就越大。因此，由單位時間內(nèi)車輪轉角的積分就可以計算出移動機器人當前所的位置和姿態(tài)。即在地面上建立二維坐標系，將移動機器人坐標位置與方向用數(shù)值表示即可以了。論述題，為實現(xiàn)大范圍內(nèi)靈活移動和較高操作定位精度，試給出采用輪式移動機器人與操作臂型機器人聯(lián)合創(chuàng)新設計的方案及完成作業(yè)控制策
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