【正文】 根據(jù)上述得到的數(shù)據(jù)可以做出電機結(jié)構(gòu) [16]簡圖如下： 圖 電機安裝尺寸 ： 電機的功率可選擇 ： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 輪式機器人設(shè)計 21 P=awP? 傳動的總效率選擇： η總 =η 3. 單頭蝸桿的效率可取為： η 1= 滾動軸承的效率可取為： η 2= 彈性聯(lián)軸器的效率可取為 η 3= η a= PW=PDη A=500 = 根據(jù)上面式子（ 1），帶入數(shù)據(jù)得： Nw= I=wmnn =1500/= 根據(jù)所取得以上數(shù)據(jù)，我們可以選定減速器類型定位為蝸桿減速器。返回基地。軸與四輪之間連接構(gòu)成車體本身，整體性能過硬，是的所承載的重量全部分散到四個輪子上，其受力均衡，使得承載能力變得更強。的斜坡時，克服坡道分力所需的功率： WFP g ????? ? （ 11） 機器人在爬 30176。所有的電機都存在與車體的內(nèi)部，集中地控制每一個驅(qū)動器上的所附屬的每一個車輪，其簡單易操作，被廣 泛的利用。所有驅(qū)動器元件中，其使用電動機是最普遍且運用最廣的機器人驅(qū)動器。 根據(jù)橡膠與木材的摩擦系數(shù)μ =，由 ?? sincos GG ?μ (21) 得出β =35176。假設(shè)車運動時，會產(chǎn)生瞬時的角速度，那么其運轉(zhuǎn)所需要電壓差Δ應(yīng)該為 U2U1=ω W/(Dπ Kn)= Δ u （ 14） 若使： U1=UΔ u/2 U2=U+Δ u/2 （ 15） 據(jù)上面公式推得： 2U =U2+U1 （ 16）。 車體結(jié)構(gòu)與運動學(xué)分析 看下列結(jié)構(gòu)圖形，很明顯的看到兩后輪的雙驅(qū)動裝置，電機與電機之間互不干1 2 1 2 1 2 IP2 COMPUTER POWER1 濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 輪式機器人的運動控制 12 擾，電壓穩(wěn)定為直流電壓，速度恒定輸出，而且隨時可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)電壓的大小來控制其轉(zhuǎn)速。 移動機器人的電源和驅(qū)動模塊 在移動機器人中使用的功率模塊和功能模塊的每個功能單元，主要內(nèi)容有：對 DSC （ TMS320F28335 ）函數(shù)在數(shù)據(jù)處理單元的運動控制代理功能 ARM9 的圖像采集和處理單元和直流電 機及檢測驅(qū)動器和其他功能單元 [10]?？刂葡到y(tǒng)在運行的過程中，其電機所消耗的電量要遠遠的大于控制系統(tǒng)的消耗，并且控制濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 輪式機器人的運動控制 9 系統(tǒng)在運行過程中，機器人出現(xiàn)的的加減速與一系列的拐彎動作這都會導(dǎo)致使用電壓的不穩(wěn)定，所以我們在設(shè)計與安裝時，要使得電機驅(qū)動電源與控制系統(tǒng)電源相互獨立互不干擾，對單片機系統(tǒng)設(shè)計一個獨 立核心供電系統(tǒng)，以便于勇來確保單片機能夠充分的得到 5V 電源，用于正常的運轉(zhuǎn)。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 輪式機器人的運動控制 8 2 輪式機器人的運動控制 2． 1 移動機器人控制系統(tǒng)設(shè)計 本次設(shè)計的論述移動機器人為以 STC12C5408AD 為控制核心的 后驅(qū)四輪機器人。主要在于機器人所具有的的環(huán)保意識，動態(tài)上的決策功能和規(guī)劃上等一些多種的功能。 論文的主要內(nèi)容 本文主要是對機器人的控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計進行的研究?；谖覀儗鹘y(tǒng)的認知模型，可以清晰的了解人工智能機器人所擁有的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且其基于符號的推理過程來逐漸的實現(xiàn)其現(xiàn)有要求的運行模式，達成要求，主要是在于 環(huán)境之間的一些不可或缺的組成部分，從關(guān)注模型該模型的控制系統(tǒng)必須是準確的，并且符號是相同的。無需人類維護，就可以保持良好的法律和秩序的社會。 （ 2 ）對于任務(wù)的檢測和航空航天方面的危險檢測 越障性能優(yōu)異的智能機器人，使得它在考古學(xué)，洪水，干旱，山體滑坡等危險環(huán)境中也發(fā)揮了顯著作用。這個機器人是非常高的適應(yīng)性。機器人廣泛的不同應(yīng)用，這是我們意想不到的。另外，國防大 學(xué)做了相關(guān)的研究，并制定了測試車輛的樣品，而且還分析和研究控制系統(tǒng) [4]。智能移動機器人在現(xiàn)代戰(zhàn)爭和反恐的過程中被應(yīng)用。雖然這只是一個很小的載荷示范車，但它依賴于先進的技術(shù)，再次證明了火星車的性能，并成功完成了一系列的實驗。四輪移動機器人尤其明顯的幾個特點，一：操作簡單，二：穩(wěn)定，三：結(jié)構(gòu)輕巧，四：移動速度迅速且靈便容易操控。機器人的作用日益突進，對 人類的生活顯得越來越重要，安全與穩(wěn)定成為了評估機器人的標準之一，所以提高機器人的產(chǎn)量和質(zhì)量已成為這一階段的一個不可缺少的手段，截至到目前，對具有步行分割體的機器人在地面上主要分為三種類型履帶式，足式和輪式。移動機器人具有移動功能，您可以在危險，惡劣的環(huán)境，使用普通機器人的靈活性和機動性代替人的工作。借此來完善機器人對彎道及溝壑的越障能力。輪式機器人有其明顯的特點，機構(gòu)簡單并且活動十分靈活這使得輪式機器人備受青睞。另外移動機器 人有全方位與非全方位兩種形式。 關(guān)鍵詞 ：控制系統(tǒng) 機構(gòu)設(shè)計 驅(qū)動機構(gòu) 濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 摘要 ABSTRACT With robotics in extraterrestrial exploration, field trips , military, security and other new areas to be increasingly widespread adoption of robotics from the indoor to outdoor , fixed , moving toward the artificial environment , not artificial environment. Mobile robots have bee an important branch of robotics research. In many occasions, military, dangerous operation and the service has been applied , you need to receive realtime robot control mands wirelessly to the desired speed, direction and trajectory flexible and fortable to move . Because of wheeled robot mechanism which is simple, flexible features activities particularly favored. The mobile features can be divided into non mobile robot round and round two kinds. The type of wheel movement mechanism is also a lot for the average wheeled mobile mechanism can not be arbitrary location and orientation, and a full range of moving agencies can use the wheel has the positioning and orientation function , can be realized in a twodimensional plane the movement from its current location in any direction without the need to change the attitude of the body , in some cases there are obvious advantages 。隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，人類探索未知世界的夢想越來越激烈的快速發(fā)展，機器人的快速發(fā)展所取得的成就前所未有。這三中都有各自的特點 [2]。常適用于行走在平坦的地面，移動速度快，但其越障能力比較弱。 農(nóng)歷 2020 年 2月的一天，美國“機遇”濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 引言 3 號探測器， “勇氣”號探測器成功的登上了火星。就在近階段的阿富汗、伊拉克戰(zhàn)爭中，使用的智能鱷魚戰(zhàn)車就起到了至關(guān)重要的效果。直至近日，我國的主要結(jié)果可分為以下幾個部分： 1 .上海交通大學(xué)的研究人員建平等，首次提出月球機器人結(jié)構(gòu) 5 的想法，并在粘接性能的同事研究了障礙物靜態(tài)穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)性能。 不同的機器人應(yīng)用，不同的移動方式，這也使得我們研究的方向也開始有了很大的區(qū)別。 與我們生活息息相關(guān)的應(yīng)用最 為廣泛的是輪式機器人，其靈活的運動形式與平淡路面的適應(yīng)形勢，使得其在生活中應(yīng)用的最為廣泛，其中最常見兩種輪式移動機器人：一：兩輪；二：四輪。對于古埃及金字塔的探索，現(xiàn)在已經(jīng)利用古墓電力探索機器人來進行探索。現(xiàn)在的大型碼頭，都安裝在系統(tǒng)中可以快速的進行 AGE 運輸。 反應(yīng)控制系統(tǒng)使機器人適應(yīng)某些非人類生存環(huán)境的迅速轉(zhuǎn)變。主要的驅(qū)動機構(gòu)是四輪驅(qū)動機構(gòu)。普通機器人之間也存在著區(qū)別，主要的區(qū)別就是安裝在機器人平臺上的可動載體。最前端為信號采集模塊，主要功能是 :線標志的讀取，前輪上的萬向輪主要負責(zé)轉(zhuǎn)向功能，后輪是主要功能是驅(qū)動力，為機器人提供動力，另外，應(yīng)該采用差速機構(gòu)進行驅(qū)動，且電源為直流電源。 移動機器人在平臺上的總體結(jié)構(gòu) 移動機器在功能上應(yīng)具有以下的一些特點： 能夠在靜態(tài)的條件下對路徑由一個整體的規(guī)劃，并且可以快速的控制機器人整體上的導(dǎo)航，很好的完成任務(wù)； 出現(xiàn)障礙物時，能做到識別并做出相應(yīng)的避障反應(yīng)； 主要的視覺系統(tǒng)能夠?qū)δ繕诉M行快速搜索與跟蹤；并且可以輔助整體導(dǎo)航，對機器人前進的目標進行精確定位 [8]。 移動機器人傳感器系統(tǒng) 機器人的傳感系統(tǒng)主要的任務(wù)是為了獲取內(nèi)外部工作信息，這是機器人感知決策和行動的不可或缺的三大要素之一。前輪是從動輪，僅起到支撐的作用無向?qū)Чδ?[12]。 系統(tǒng)的運動，暫且不研究位移，只需要小車可以按照指定的路線運動就可以，往復(fù)運動，只要求 Ey=0 即可 .結(jié)合 (7),(8)， (14)公式，經(jīng)過拉格朗日變換得出 : Ey=V0θ /S （ 17） θ =ω /S （ 18） Δ U=Wω /(Dπ Kn) （ 19） 如結(jié)構(gòu)示意圖： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 輪式機器人的運動控制 14 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 四輪機器人設(shè)計時主要考慮在爬坡過程中 ,對機器人運動性能的影響因素。 四輪機器人在最大爬坡能力小于 35176。至今，許許多多的機器人也是運用得液壓元件，氣動元件，另外還有一些特殊材料，這就使得驅(qū)動器變得非常有用。 目前國家空間探測車正在使用該驅(qū)動器。坡時所 需總功率為： WPPPW ??? 車輪 車輪直徑的大小直接影響著小車的越障能力及運行速度。 （ 2）四輪系與框架構(gòu)成了小車的移動機構(gòu)。 (6)此次設(shè)計的小車其外形尺寸為 850 520 410mm。 電動機聯(lián)軸器蝸桿減速器 聯(lián)軸器滾筒輸送帶 圖 蝸桿減速器 濰坊科技學(xué)院學(xué)士論文 輪式機器人設(shè)計 22