爬樓機(jī)器人運(yùn)動學(xué)動力學(xué)分析及遙控裝置的設(shè)計(jì)(存儲版)
【正文】 （“1”），其后四位為發(fā)送數(shù)據(jù)，最后5位為停止數(shù)據(jù)。考慮到夜晚使用越野小車，我又設(shè)計(jì)用兩只賽車專用小燈泡，兩只ＬＥＤ燈按下圖所示紅線安裝，小燈泡作遙控車的前大燈使用，ＬＥＤ為倒車燈。武器系統(tǒng)需要包括武器，自動控制裝置，偵測裝置，以期組成合理的武器系統(tǒng)裝載于車上，當(dāng)把小車用于戰(zhàn)場環(huán)境下時(shí)，武器系統(tǒng)可自動開啟有效的對敵進(jìn)行打擊。沒有對小車越障抱死的分析就沒法選擇合適的電機(jī)進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)；還有在對小車動力學(xué)分析時(shí)，阻力很大，但現(xiàn)在我以一一克服。******************************************************************************LIST P=PIC16F84A 。定時(shí)器3的技術(shù)變量WWW EQU 0FH 。選擇存儲單元第0列MOVLW LEDOFF 。開始位1 CALL B_0 。開始位1 CALL B_1 。 MOVWF WWW MOVLW LEDOFF 。12μs定時(shí)器子程序 MOVWF CNT1LOOP1 NOP NOP DECFSZ CNT1,1 GOTO LOOP1 RETURNTIMER2 MOVLW D’62’ 。 將熄燈數(shù)據(jù)置入W寄存器 MOVWF PORTA 。停止位10101 CALL B_0 CALL B_1 CALL B_0 CALL B_1 CALL TIMER3 。停止位10101 CALL B_0 CALL B_1 CALL B_0 CALL B_1 CALL TIMER3 。停止位10101 CALL B_0 CALL B_1 CALL B_0 CALL B_1 CALL TIMER3 。將端口B全部設(shè)定為輸入模式BCF OPTION_REG,7 。定時(shí)器1的技術(shù)變量CNT2 EQU 0DH 。:機(jī)械工業(yè)出版社,1996年[15] :高等教育出版社,1996年[16] 鄭文緯，：高等教育出版社，2001年[17] 濮良貴，：高等教育出版社，2003年[18] （美）.，1989年1月附錄1． 紅外線遙控發(fā)送器電路元件清單品名規(guī)格，型號數(shù)量PIC微控制器PIC16F84A201三引腳穩(wěn)壓器78L051紅外線LEDTLN1101石英震蕩器1陶瓷電容器20pF2碳膜點(diǎn)阻200Ω，1/4W3積層電容器0．1μF1電解電容器47μF，16V2撥動開關(guān)3P1按扭開關(guān)小型5IC插槽18條引腳1印刷電路板45mm70mm1墊片15mm4電池開關(guān)006P用1電池006P,9V12． 遙控越野小車接收側(cè)電路元器件清單品名規(guī)格，型號數(shù)量PIC微控制器PIC16F84A201電機(jī)驅(qū)動ICTA7257P2三引腳穩(wěn)壓器78L051紅外線接收模塊TFK41石英震蕩器1碳膜點(diǎn)阻100Ω，1/4W4陶瓷電容器20pF2陶瓷電容器0．1μF1積層電容器0．1μF1電解電容器47μF，16V2撥動開關(guān)2P1IC插槽18條引腳1印刷電路板45mm70mm1墊片15mm4制作基本套件選購模型1電池按扭006P用1電池盒5號21電池006P,9V1電池5號23． 紅外線發(fā)送器源程序。它讓我體會到了作為一個(gè)設(shè)計(jì)者的辛酸和成就感。我們計(jì)劃可在小車中加載如下設(shè)備。在收到信號后，由接收電路接收動作數(shù)據(jù)指引小車運(yùn)動，如下圖17為接收電路。 圖14 紅外線遙控裝置的發(fā)送器如下圖15為遙控小車發(fā)送器電路圖，可指揮小車前進(jìn)、后退、右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)和停止。當(dāng)輸入信號為“1”時(shí)，不過從接收模塊輸出的則是一個(gè)持續(xù)600μs的方波。紅外線接收模塊這里采用TFK4，由接收PIN二極管，電壓控制電路，帶通濾波電路，解調(diào)電路等組成的集成電子單元。越障寬度要求:bmaX =8Omm.3. 2. 2最小轉(zhuǎn)彎半徑 最小轉(zhuǎn)彎半徑在很大程度上表征了車輛繞開不可逾越的障礙物和在最小空間內(nèi)回轉(zhuǎn)的能力，因而它對越障性有很大影響。 1)機(jī)器人自轉(zhuǎn) 設(shè)機(jī)器人自轉(zhuǎn)的角速度為β(以逆時(shí)針方向?yàn)檎?，則車體的運(yùn)動與驅(qū)動輪的運(yùn)動之間的運(yùn)動關(guān)系如下:VLcosθ=a2+b2β ()VRcosθ=a2+b2β ()由式(()可得出cosθ=aa2+b2所以上式可簡化成:VL=[(a2+b2)/a]β ()VR=[(a2+b2)/a]β ()由此可得出所有輪子繞質(zhì)心自轉(zhuǎn)時(shí)的速度和方向情況。 機(jī)器人小車模型的簡化選擇固定在車體中心的坐標(biāo)系XOY，如圖所示。額定電流:7. 47A 。設(shè)平地運(yùn)動最大速度為:v=3. 5km/h=0. 97m/s 。車輪組過渡齒輪半徑:r2=30mm。 2. 2. 3小車物理樣機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)按照上節(jié)的設(shè)計(jì)，我們確定制作物理樣機(jī)的主要參數(shù)如下:車體長:L=782 mm。當(dāng)車輪組機(jī)構(gòu)運(yùn)行在平直的路面上時(shí)，受兩個(gè)車輪同時(shí)著地的約束限制，轉(zhuǎn)臂不能轉(zhuǎn)動只能隨車沿路面平動，此時(shí)驅(qū)動輪系為定軸輪系，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)在平直面上的快速行駛。樓梯踏步寬度b，應(yīng)采用220, 240, 260, 280, 300, 320mm。國內(nèi)的研究相對較晚，雖然也誕生了很多專利，但由于受到體積、重量、穩(wěn)定性及安全性的限制，還沒有產(chǎn)品真正投入使用。步行式爬樓梯裝置模仿人類爬樓的動作，外觀可視為足式機(jī)器人，采用多條機(jī)械腿交替升降、支撐座椅爬樓的原理。它除了具備爬樓梯功能外，也能作為普通的電動輪椅使用。其中，移動機(jī)器人從事各項(xiàng)事務(wù)響應(yīng)任務(wù)時(shí)，樓梯是人造環(huán)境中的最常見的障礙，也是最難跨越的障礙之一。自上世紀(jì)90年代以來，以研制高水平的環(huán)境信息傳感器和信息處理技術(shù)、高適應(yīng)性曠移動機(jī)器人控制技術(shù)，真實(shí)環(huán)境下的規(guī)劃技術(shù)為標(biāo)志，開展了移動機(jī)器人更高層次的研究。隨著工業(yè)機(jī)器人數(shù)量的快速增長和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對機(jī)器人的工作能力也提出更高的要求，特別是需要各種具有不同程度智能的機(jī)器人和特種機(jī)器人。春秋后期，我國著名的木匠魯班在機(jī)械方面也是一位發(fā)明家，據(jù)《墨經(jīng)》記載，他曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“三日而不下”，體現(xiàn)了我國勞動人民的聰明才智。在我國，警用保安機(jī)器人已進(jìn)入實(shí)用化階段，但軍用機(jī)器人的研制大多還處于論證階段，鑒于我國面臨的嚴(yán)峻國內(nèi)國際形勢，為了在未來“信息及尺度不均衡戰(zhàn)爭”中能與敵實(shí)施有效的抗衡,盡早開展高機(jī)動性、強(qiáng)適應(yīng)性、低成本智能無人地面武器機(jī)動平臺技術(shù)的研究,對于軍事作戰(zhàn)、反恐、捍衛(wèi)國家主權(quán)和領(lǐng)土完整有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。機(jī)器人正是本論文研究的對象。在深入分析爬樓機(jī)構(gòu)及其攀爬對象的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了相對優(yōu)勢較明顯的輪組結(jié)構(gòu)爬樓機(jī)器人。四角輪式系統(tǒng)能適應(yīng)不斷變化的地面特性，攀越樓梯等復(fù)雜障礙，具有極強(qiáng)的機(jī)動性、靈活性和地面適應(yīng)性。而且越來越多的機(jī)器人出現(xiàn)在我們的生活生產(chǎn)中，更多科學(xué)工作者和業(yè)余愛好者也投入到機(jī)器人研究
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