【正文】 ； ④電路的設計； ⑤控制系統(tǒng)介紹（系統(tǒng)具有開放性）； Ⅳ 、總結 通過以上分析，筆者認為爬樓梯機器人首先要解決好“爬”的問題，即將機構設計好，其次是設計好控制系統(tǒng)，彌補機械部分的不足。多功能爬樓梯裝置將融合機械、控制、傳感器、人工智能等技術于一體， 8 逐漸跨入服務機器人的行列。此外，座椅距地面的高度較大，易給使用者造成心理恐懼，距離實際應用還有很大的距離 復合類機器人 基于履帶式、輪式、腿式移動機器人的優(yōu)缺點，在研究中，采用了腿 履復合和輪 腿 履帶復合等結構。 但是它對地形的適應性遠不如履帶式機器人，一般來說，輪式移動機器人對地形的適應性大小與輪子的數(shù)量成正比，但是隨著輪子數(shù)量的增加，又帶來了機器人體積龐大、重量重等缺點。 伺服控制的設計也可分為嵌入式控制和高智能 CPU 控制。 綜上所述，國外在爬樓梯裝置方面的研究已經(jīng)有一百多年的歷史，成果也較多，但是它們大多結構復雜、造價昂貴，遠遠超出了發(fā)展中國家人民的經(jīng)濟承受能力。改輪椅爬樓時需要人工輔助或者樓梯扶手的輔助支撐，使其能調整重心的位置，安全爬樓。 單輪組式結構穩(wěn)定性較差，在爬樓過程中需要有人 協(xié)助才 能保證重心的穩(wěn)定 ； 而雙輪組式雖能實現(xiàn)自主爬樓，但由于其體積龐大且偏重，影響了它的使用范圍。 (l)履帶式 履帶式爬樓梯裝置的原理類似于履帶裝甲運兵車 或坦克，其原理簡單，技術也比較 成熟。越障機器人還可用于工業(yè)中的一些險難作業(yè)，不僅可提高產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境．減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在 文中以明確方式標明。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方 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 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 國外對爬樓梯裝置的研究開 始得相對較早，最早的專利是 1892 年美國的Bray 發(fā)明的爬樓梯輪椅。法國 Topchair公司生產(chǎn)的電動爬樓梯輪椅，它的底部有四個車輪供正常情況下平地運行使用，當遇到樓梯等特殊地形時，用戶通過適當操作將兩側的橡膠履帶緩緩放下至地面，然后把這四個車輪收起，依靠履帶無需旁人輔助便能自動完成爬樓等功能。 iBOT幾乎能適用于所有樓梯，此外它也能在沙灘、斜坡和崎嶇的路面上行駛，而且后輪可以直立行走，為使用者提供了更多方便之處，幫助他們能達到正常人的高度。 (3)步行式 早期的爬樓梯 裝置 一般都采用步行式，其爬樓梯執(zhí)行機構由鉸鏈桿件機 5 構組成。 用作搬運的自主移動機器人，要求能隨工作任務和環(huán)境的改變，智能地重規(guī)劃行駛路徑，并要求能快速適應工作環(huán)境。但便攜式、履帶等機器人控制距離有限，當履帶機器人在危險區(qū)域作業(yè)時，其控制操作人員的安全不能保證，此外遙控機器人的操作人員需要專門訓 練，因而進一步提高機器人自主能力是該研究方向的趨勢。此外，輪組式爬樓梯裝置體積較大，很難在普通住宅樓梯上使用。 但是各種機構的復合也給控制方面提出了更高的要求，而且爬樓過程中的穩(wěn)定性、如何適應不同尺寸的樓梯、如何實 現(xiàn)手動操作省力與省時的問題以及反向自鎖等問題仍然存在。 ③運動學仿真與分析：在機器人越障的運動學模型基礎上，改變機構相關尺寸進行仿真分析，從而得到最優(yōu)解。結合我國國情，開發(fā)應盡可能結構簡單，造價低廉，通用性強。 關鍵技術及難點 ⑴爬樓 機器人的設計與優(yōu)化 ⑵ 運動學分析與仿真 ⑶虛擬樣機的機械系統(tǒng)模型的建立 ⑷ 控制系統(tǒng)的設計 爬樓 機器人結構的 基本原理 輪子的機械原理如圖 1所示：Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ 為軸， 1為基本構件， 2為太陽輪， 4為行星 輪 ， 5為行星 架 （即轉臂） ， 6為 小車輪，動力電機 傳到Ⅰ軸，Ⅰ軸帶動 太陽 輪 2轉動， 太陽輪帶動行 齒輪 3轉動， 再傳給 4，機器人前進。當遇到攀登范圍之外的障礙，要求機器人轉向時，通過控制左右兩個電機的轉速 快慢來實現(xiàn)。 對機器人的運動學分析是采用整車為研究對象，找出爬樓 的最大 坡 度，來優(yōu)化行星輪、太陽輪及行星架的尺寸比，并且運用 Matlab 對其仿真。通過 Pro/E 導出的模型導入 ADAMS 軟件中，定義剛體，添加約束、力、運動等，完成爬樓機器人的虛擬樣機的機械系統(tǒng)模型。 Yo on KeunKwak 學位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學位論文出版授權書 本 人及導師完全同意《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀 碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》 (以下簡稱“章程” )，愿意將本人的學位論文提交“中國學術期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡形式公開出版，并同意編入 CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士 學位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關權益。 首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。 最后，我要特別感謝我 的導師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。 最后，我要感謝我的父母對我的關系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。 本聲明的法律后果由本人承擔。 P. Pintado Environment adaptation of a new staircaseclimbing wheelchair， University of CastillaLa Mancha， 20xx. 16 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下進行的研究工作所取得的成果。21(9):5557 [11] 張駿 楊杰 杜華生 吳月華 吳建兵 . 關于 SMA 微小型越障機器人越障過程中本體位姿控制的研究 . 中國科學技術大學學報 ， . [12] 王德新 王付銳 董二寶 宋軼群 杜華生 楊杰 . 自主越障機器人在非結構化環(huán)境下的越障控制研究 .制造業(yè)自動化 .. [13] 汪增福 關勝曉 曹洋 . 一種主動適形越障機器人的設計與特性分析 .計算 機仿真 .. [14] 陳慧寶 李婷 徐解民 . 關節(jié)式履帶機器人的爬梯性能研究 . 電子機械工程 .. [15] 肖俊君 尚建忠 羅自榮 . 一種多姿態(tài)便攜式履帶機器人傳動和結構設計 . 機械設計 ， 14 [16] 龐濤 尹志強 朱華炳 柳欣 . 爬樓梯小車控制系統(tǒng)的研制 . 合肥工業(yè)大學學報 ， [17] 唐鴻儒 宋愛國 章小兵 . 基于傳感器信息融合的移動機器人自主爬樓梯技術研究 . 傳感技術學報 ， . [18] 蘇和平 王人成 . 一種雙聯(lián)星形輪機構電動爬樓梯輪椅的設計 .中國臨床康復 .. [19] 蘇和平 王人成 . 爬樓梯輪椅的研究進展 .中國康復醫(yī)學雜志 .. [20] 喬風斌 楊汝清 . 六輪移動機器人爬樓梯能力分析 . 機器人 .. [21] 武明 項?；I 張濟川 . 新型爬樓梯輪椅穩(wěn)定性的靈敏度分析 . 甘肅工業(yè)大學學報 .. [22] 范明聰 吳月華 楊杰 . 高機動性越障機器人運動學分析與軌跡控制研究 .光學精密工程 .. [23] 康玉輝 . 基于虛 擬樣機技術的六輪腿移動機器人研究 . 南京理工大學碩士學位論文 .20xx. [24] 白琨 . 履帶式移動機器人越障能力的研究 . 內蒙古工業(yè)大學碩士學位論文 ， 20xx. [25]