【正文】 出版社，1989.[5] 羅榮華，[J].2004,26（2）：182186. [6] [D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，2007. [7] [J].機(jī)器人，2001,23（6）：481485. [8] [M].北京：清華大學(xué)出版社，2000.[9] Murphy R [M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.[10]馬建光，[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003,23（3）：317321.[11]魏芳，[J].機(jī)器人，2001,23（5）：400403.[12]張毅，[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.[13]于金霞、王璐、蔡自興等，位置環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人自定位技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.[14][J].控制理論與應(yīng)用，2009,26（7）：819.[15]徐德，、定位與控制[M].北京：科學(xué)出版社，2008.[16]丹尼斯克拉克，[M].北京：科學(xué)出版社，2004.[17]王志文、郭戈，移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)器人，2003,25（5）：193197.[18]王炎、周大威，移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的展望現(xiàn)狀及我們的研究[J].電氣傳動(dòng)，2000，（4）：37.[19]Craig J [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[20]李磊、葉濤、譚明等，移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與未來(lái)[J].機(jī)器人，2002,24（5）：475480.[21][J].機(jī)械與電子，2006，（12）：6365.[22][J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2004，（2）：1014.[23]肖雄軍，[J].自動(dòng)化博覽，2004，（6）：15.[24][J].機(jī)器人，2007,29（3）：274279.[25]李金山，李琳，[J].中國(guó)科技信息，2005，（5）：18.[26][J].機(jī)器人，2003,25（5）：394398.[27]Elfes Occupancy grids for mobile robot perception and navigation[J].Computer,1989,22(6):4657.[28]Thrun metrictopological maps for indoor mobile robot navigation[J].Artificial Intelligence,1998,99(1)：2131.[29]Fox localization:a probabilistic framework for mobile robot localization and navigation[D].Bonn,Germany:University of Bonn,1998.[30]Zhang flexible new technique for camera calibration[J].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2000,22(11):1518.[31]McGeer dynamic walking[J].International Journal of Robotics Research,1990,9(2):6282外文翻譯譯文題目 移動(dòng)機(jī)器人車輛 原稿題目 Mobile Robot Vehicles 原稿出處 Peter ,vision and control[M].Australia: Springer Tracts in Advanced Robotics,2011 移動(dòng)機(jī)器人車輛 這一章討論如何移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái),它帶來(lái)一個(gè)隨時(shí)間變化的函數(shù)來(lái)控制。我們先來(lái)考慮一下這個(gè)簡(jiǎn)單的例子：一列火車。另一個(gè)重要的概念,移動(dòng)裝置ξ∈T是一套任務(wù)空間所有可能的姿勢(shì)。它們擅長(zhǎng)于向前移動(dòng),但不擅長(zhǎng)于其他方向的移動(dòng)。配置空間有三維空間，因此它有三個(gè)自由度。氣墊船的任務(wù)空間就是T ? SE(2)，對(duì)于配置空間是等效的。直升機(jī)的工作空間就是T?SE(3)。它的工作空間是T?SE(3)最后,我們來(lái)到了輪子———人類偉大的成就。第二欄是大量的自由度的車輛或其設(shè)置的空間維度，第三欄是大量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，第四欄的是是否完全驅(qū)動(dòng)的車輛。一輛滾滑駕駛的車輛,比如一輛坦克，可以在危險(xiǎn)中移向一邊并立即停下來(lái)。欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的飛機(jī)沒(méi)有側(cè)向方向的加速。直升機(jī)的配置可以描述為六個(gè)廣義坐標(biāo)q =(x, y, z, θr, θp, θy) ∈ C，那是其位置與方向在三維空間的取向角。加速度為零的氣墊船沒(méi)有橫向加速度,因?yàn)樗划a(chǎn)生任何側(cè)向推力。這種類型的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)化非常,特別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求數(shù)量越少越好。如果我們認(rèn)為是一個(gè)三維世界，那么T ?SE(3)，它的上下移動(dòng)可以改變高度的變化。在這種情況下C?R。它可以改變輪子的角度使汽車向前或向后移動(dòng)并控制方向的變化。3 機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化，網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日漸小巧，采用模塊化結(jié)構(gòu)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。理由有三：，近幾年的國(guó)民生產(chǎn)總值年平均增長(zhǎng)率更是保持在9%左右，人民消費(fèi)水平大大提高，作為制造業(yè)主力的農(nóng)民工也從早期的解決溫飽問(wèn)題到現(xiàn)在對(duì)薪資和工作條件提出了更高要求。6．虛擬機(jī)器人技術(shù)：基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場(chǎng)感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬遙操作和人機(jī)交互。2．機(jī)器人控制技術(shù)：重點(diǎn)研究開(kāi)放式，模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更加友好，語(yǔ)言、圖形編程界面正在研制之中。蓋茨預(yù)言，家用機(jī)器人很快將席卷全球。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。1968年 美國(guó)斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機(jī)器人Shakey。1962年 美國(guó)AMF公司生產(chǎn)出“VERSTRAN”(意思是萬(wàn)能搬運(yùn)),與Unimation公司生產(chǎn)的Unimate一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機(jī)器人，并出口到世界各國(guó)，掀起了全世界對(duì)機(jī)器人和機(jī)器人研究的熱潮。這種機(jī)械手能按照不同的程序從事不同的工作，因此具有通用性和靈活性。它由電纜控制，可以行走，會(huì)說(shuō)77個(gè)字，甚至可以抽煙，不過(guò)離真正干家務(wù)活還差得遠(yuǎn)。智能移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)( 智能移動(dòng)機(jī)器人THMR —III 的體系結(jié)構(gòu)、高效快速的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)) 。Khatib 等討論了這個(gè)問(wèn)題,并給出了有關(guān)的模型、策略和算法的開(kāi)發(fā),并在斯坦福大學(xué)的兩個(gè)完整性移動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行了演示。決定性的因子來(lái)自于任務(wù)的進(jìn)一步細(xì)化和實(shí)際的性能。附帶的另一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)是建立和發(fā)展一個(gè)自制的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ),以迎接將來(lái)國(guó)防對(duì)軍用機(jī)器人的需求?！粢?yàn)闄C(jī)器人在環(huán)境中,因此環(huán)境不必在機(jī)器人之中。就象人需要道路、交通信號(hào)燈等一樣,機(jī)器人為了在一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境中行動(dòng),也同樣需要基礎(chǔ)設(shè)施。在大多數(shù)室外環(huán)境中,要求機(jī)器完全自主地完成任務(wù),目前還有一定的困難。這種輪椅機(jī)器人是在一個(gè)商業(yè)輪椅的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。由美國(guó)NASA資助研制的“丹蒂II”八足行走機(jī)器人,是一個(gè)能提供對(duì)高移動(dòng)性機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的了解和遠(yuǎn)程機(jī)器人探險(xiǎn)的行走機(jī)器人。移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì) (1)室外幾種典型應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)曾預(yù)言:“20 世紀(jì)的核心武器是坦克,21 世紀(jì)的核心武器是無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng),其中2000 年以后遙控地面無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)將連續(xù)裝備部隊(duì),并走向戰(zhàn)場(chǎng)”。第8學(xué)期 第 1 周—第 1 周 設(shè)計(jì)底盤(pán)輔助輪機(jī)構(gòu)，并繪制零件圖與裝配圖。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)靈活，機(jī)構(gòu)組成簡(jiǎn)單；當(dāng)兩輪轉(zhuǎn)速大小相等方向相反時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人本體的靈半徑回轉(zhuǎn)。同圖（d）所示機(jī)構(gòu)相比，這種機(jī)構(gòu)只利用兩個(gè)電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)四輪機(jī)器人的的速度和方向控制，控制更為簡(jiǎn)單，可靠性更高；但是由于轉(zhuǎn)向輪角度約束與驅(qū)動(dòng)輪速度差分制均采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)也變得更為復(fù)雜，據(jù)此實(shí)現(xiàn)的機(jī)器人平臺(tái)往往體積更大，質(zhì)量也更大。此外，由于沒(méi)有活動(dòng)連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，以最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)達(dá)到了很高的機(jī)動(dòng)性。由于增加了一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，使得平臺(tái)的地面適應(yīng)能力、負(fù)載能力以及平穩(wěn)性都得到提高。每個(gè)輪子都可獨(dú)立地進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制和速度控制，因此在結(jié)構(gòu)和原理上類似于前輪驅(qū)動(dòng)前輪導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的前輪。差速器的作用是在進(jìn)行轉(zhuǎn)彎操作是為左、右兩輪分配不同的旋轉(zhuǎn)速度。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)靈活，機(jī)構(gòu)組成簡(jiǎn)單；當(dāng)兩輪轉(zhuǎn)速大小相等方向相反時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人本體的靈半徑回轉(zhuǎn)。 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)合決定了要求具有能在狹窄、擁擠的場(chǎng)合靈活快捷地自由運(yùn)動(dòng)的性能，這也成為了機(jī)器人研究和設(shè)計(jì)的難點(diǎn)問(wèn)題。目前，移動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的種類已相當(dāng)繁多，僅就平面移動(dòng)而言，移動(dòng)機(jī)構(gòu)就有車輪式、履帶式、腿足式等形式。 移動(dòng)機(jī)器人狹義上指的是地面可移動(dòng)機(jī)器人，是繼操作手和步行機(jī)之后機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)新的研究目標(biāo)，也是進(jìn)一步擴(kuò)展機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的重要研究方向。 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯）題 目 全向移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)設(shè)計(jì) 姓 名 胡凱凱 學(xué) 號(hào) 0836210091 班 級(jí) 08機(jī)械4班 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師（職稱） 劉鵬玉 32移動(dòng)機(jī)器人目前主要包括軍事和民用服務(wù)兩大應(yīng)用領(lǐng)域。各種移動(dòng)機(jī)構(gòu)可謂各有千秋，適應(yīng)了各種工作環(huán)境的不同要求。 能在工作環(huán)境內(nèi)移動(dòng)和執(zhí)行功能是移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的兩大特點(diǎn)。該機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是對(duì)伺服系統(tǒng)的要求較高，如進(jìn)行嚴(yán)格的直線運(yùn)動(dòng)則需保證左右兩個(gè)輪子的旋轉(zhuǎn)速度完全一樣，且在加減速時(shí)的動(dòng)態(tài)特性也應(yīng)完全一致，這就要求伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求有足夠的精度和優(yōu)異的動(dòng)態(tài)特性，從而會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人底盤(pán)的成本增加。這種移動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以利用一些通用的傳動(dòng)系統(tǒng)零部件，傳動(dòng)效率較高，制造成本較低；但在傳動(dòng)模式上仍是機(jī)械傳動(dòng)模式，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積較大，質(zhì)量也比較大，同時(shí)運(yùn)動(dòng)不靈活，不能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人本體的小半徑回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)三個(gè)輪子保持初始位置以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，及其本體做原地零半徑旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)三個(gè)輪子導(dǎo)向角度相同并以相同速度驅(qū)動(dòng)時(shí)，本體按照該導(dǎo)向角方向做直線運(yùn)動(dòng)。然而，該種機(jī)構(gòu)的控制自由度變得更高，并且由于在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要求各個(gè)獨(dú)立的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，保持一定的相互關(guān)系，因此控制算法更為復(fù)雜。 4)兩輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 如圖（9）所示，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)后輪分別利用獨(dú)立地伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人本體的運(yùn)動(dòng)速度控制。 綜上所述，從體積質(zhì)量，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)精確度，成本，運(yùn)動(dòng)靈活性，能否實(shí)現(xiàn)小半徑回轉(zhuǎn)，穩(wěn)定度，控制簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單角度總觀：三輪機(jī)構(gòu)中選用兩輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，四輪機(jī)構(gòu)中選用兩輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。4．預(yù)期設(shè)計(jì)成果依照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，設(shè)計(jì)完成時(shí)將產(chǎn)生如下成果：，并繪制零件圖與裝配圖；，并繪制零件圖與裝配圖；，并繪制零件圖與裝配圖；，并對(duì)主要受力部件進(jìn)行有限元分析；；基本要求： 結(jié)構(gòu)布局合理、可行，傳動(dòng)順暢、高效。第 2 周—第 3 周 設(shè)計(jì)全向移動(dòng)底盤(pán)整體機(jī)構(gòu)，并繪制零件圖與裝