【正文】
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。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。最后,我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨,我們一同走過,充滿著關(guān)愛,給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨,對我成長的關(guān)心和愛護。從這里走出,對我的人生來說,將是踏上一個新的征程,要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。最后,我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解,如果沒有他們在我的學(xué)習(xí)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(xué)業(yè)。其次,我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對我的嚴(yán)格要求,感謝他們對我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助,使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理,能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。從他身上,我學(xué)到了許多能受益終生的東西。首先,我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導(dǎo),在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo),為我理清了設(shè)計思路和操作方法,并對我所做的課題提出了有效的改進方案。這期間凝聚了很多人的心血,在此我表示由衷的感謝。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗。首先非常感謝學(xué)校開設(shè)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(chǔ)。(保密論文在解密后遵守此規(guī)定)畢業(yè)設(shè)計(論文)使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(論文)的規(guī)定。 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(biāo)明。論文密級:□公開 □保密(___年__月至__年__月)(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)作者簽名:_______ 導(dǎo)師簽名:______________年_____月_____日 _______年_____月_____日獨 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文),是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,獨立進行研究工作所取得的成果,成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。盡我所知,除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 V. Feliu Sukjune Yoon, Independent traction control for uneven terrain using stickslip phenomenon: application to a stair climbing robot, Korea AdvancedInstitute of Science and Technology,2007.[44] R. Morales Soohyun Kim Jonathan Luntz, Behaviors for physical cooperation between robots for mobility improvement, University ofMichigan,2007.[42] Toshihiko Mabuchi ,Takeshi Nagasawa , Keizou Awa . Development of a stairclimbing mobile robot with legs and wheels, Kansai University,1998.[43] Hyun Do Choi 五 、參考文獻[1] :清華大學(xué)出版社,2000 [2] Robin R. Murphy Introduction to AI Robotics 電子工業(yè)出版社,2004[3] 蔡自興 21世紀(jì)機器人技術(shù)的發(fā)展趨勢 南京化工大學(xué)學(xué)報 [4] ,2001[5] 梁斌,王巍,2003[6] [7] 羅志增,:機械工業(yè)出版社,[8] 張海洪 龔振邦. 具有越障功能的全方位移動機構(gòu)研究. 高技術(shù)通訊,2001[9] 蔡改貧 吳光華 歐陽田. ,.[10]李貽斌,劉明,1999。電機使用單片機進行控制,通過編碼器構(gòu)成反饋系統(tǒng);在機器人兩側(cè)裝上激光測距掃描儀,保證機器人與樓梯的在安全距離范圍,通過單片機不斷采集信號,用PID控制電機速度,修正其軌跡;在機器人前端大于越障范圍處安裝激光測距儀,使機器人原速返回另擇路徑。用戶使用ADAMS軟件,可以自動生成包括機、電、液一體化在內(nèi)的、任意復(fù)雜系統(tǒng)的多體動力學(xué)數(shù)字化虛擬樣機模型,能為用戶提供從產(chǎn)品概念設(shè)計、方案論證、詳細(xì)設(shè)計、到產(chǎn)品方案修改、優(yōu)化、試驗規(guī)劃甚至故障診斷各階段、全方位、高精度的仿真計算分析結(jié)果,從而達到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量及競爭力的目的。利用Matlab可以分析出結(jié)構(gòu)的運動軌跡、速度、加速度。它是一個用來進行動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的集成軟件包。 Matlab(Matrix Laboratory)是一種高度集成化的科學(xué)計算環(huán)境,是集數(shù)值計算和圖形處理等功能與一體的工程計算及數(shù)值分析軟件。當(dāng)取得較大值時,可以提高車輪組的越障能力。當(dāng)驅(qū)動輪系為定軸輪系時,=0,所以/=/,車輪6與中心齒輪2具有相同的旋向。三、可行性分析 行星輪系是由太陽輪(幾何軸線固定的齒輪)、行星輪(隨行星架繞主軸線回轉(zhuǎn)的構(gòu)件)、行星架(支持行星輪且能承受外力矩的構(gòu)件)構(gòu)成的。圖2 機器人機構(gòu)簡圖樓梯 小車輪 4傳動齒輪 行星輪 太陽輪 行星架(轉(zhuǎn)臂) 車架(二)、研究目標(biāo)及創(chuàng)新爬樓機器人要求具有在平面行駛和爬樓梯的功能,當(dāng)然也具備轉(zhuǎn)向避障和良好的行走線性軌跡。當(dāng)遇到在攀登范圍內(nèi)的大障礙(樓梯)時,機構(gòu)一直以行星輪機構(gòu)作用,達到攀登的目的。電機傳遞動力給太陽輪所在傳動軸的,再通過齒輪之間的相互嚙合來傳遞動力,最終將動力傳遞給小車輪,實現(xiàn)平直路面上的行駛。圖1 機器人原理圖爬樓機器人的機構(gòu)設(shè)計根據(jù)原理圖和爬樓梯的要求設(shè)計了爬樓機器人機構(gòu)簡圖,如圖2。當(dāng)車輪組機構(gòu)運行在平直的路面上時,受兩個車輪同時著地的約束限制,轉(zhuǎn)臂5不能轉(zhuǎn)動只能隨車沿路面平動,此時驅(qū)動輪系演變成定軸輪系,實現(xiàn)機構(gòu)在平直面上的快速行駛;當(dāng)前進的車輪碰上高障礙(如樓梯)而停止不動時,驅(qū)動輪系就演變成行星輪系,轉(zhuǎn)臂5帶著另外4個車輪繞前輪的軸線回轉(zhuǎn),實現(xiàn)翻越障礙(即爬樓梯)的目的。使機器人能夠自動轉(zhuǎn)彎、與樓梯欄桿(或墻壁)保持一定距離、避開跨越不了的障礙。⑷ 針對六輪腿移動機器人越障行為進行了仿真,對機器人機構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化。⑵ 對其運動過程分析,提取出爬樓機器人關(guān)鍵動作,運用運動學(xué)和動力學(xué)理論分別進行了運動學(xué)(運用Matlab進行仿真)和動力學(xué)分析,最后對爬樓機器人進行靜態(tài)穩(wěn)定性分析。二 、課題方案(一)、課題研究的主要內(nèi)容主要研究內(nèi)容⑴ 爬樓機器人的原理研究和機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計??刂撇糠郑孩俨杉盘?,要盡可能準(zhǔn)確且具有一定魯棒性;②使機器人功能盡可能完善,并朝著智能化,自主化方向發(fā)展。在控制方面的研究:①電機的選擇及控制原理;②信號檢測裝置設(shè)計與選擇(超聲波傳感器測距,激光測距掃描儀,基于視覺的檢測);③信息的融合(貝葉斯方法、DS證據(jù)理論、模糊集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、聚類分析、模板方法、估