哈工大20xx機械工程專業(yè)課作業(yè)(參考版)
2024-11-15 12:55本頁面
【正文】 在實驗場地中，對小型四輪機器人進行了爬坡、爬樓梯、高臺地形下的實驗，測得數(shù)據(jù)，驗證了四輪和六輪機器人行走機構(gòu)運動速度、爬坡、爬樓梯的能力，能完成所提出的越障指標及性能。對兩種輪式機器人行走機構(gòu)模型在如斜坡、臺階等障礙的非結(jié)構(gòu)環(huán)境下進行了越障和轉(zhuǎn)向等運動分析，在此前提下進行輪式機器人行走機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，分別對機器人行走機構(gòu)在平地和斜坡模式下所需的驅(qū)動電機功率進行計算，并根據(jù)結(jié)果對四輪機器人選用直流減速電機，對六輪機器人選用了直流減速電機。四輪機器人采用四輪驅(qū)動、獨立懸架結(jié)構(gòu)。小型輪式機器人行走機構(gòu)可做為探測、偵查、以及防爆等作業(yè)的搭載平臺。設(shè)計的機器人行走機構(gòu)主要性能指標要求如下：①總體機構(gòu)尺寸；②自重；搭載重量；③峰值速度；正常速度m/s；④能爬越垂直高度，障礙，可爬越普通標準樓梯；⑤爬坡能力不小于。未來多足步行機器人的研究方向有如下幾個方面：1）足輪組合式步行機器人，2）仿生步行機器人。5）能源問題。其行走效率低，而且在機器人動步態(tài)步行方面的研究比較缺乏。2）大多數(shù)多足步行機器人研究平臺的承載能力不強從而導(dǎo)致它們沒有能力承載視覺設(shè)備。當機器人需要攜帶科學(xué)儀器和工具工作時，首先將腿部固定，然后精確控制身體在三維空間中的運動，就可以達到對對象進行操作的目的。它可以通過調(diào)節(jié)腿的長度保持身體水平，也可能通過腿 的伸展程度調(diào)整重心的位置，因此，不易翻倒，穩(wěn)定性更高。而足式機器人對環(huán)境的破壞程度也較小。它的優(yōu)點：第一，足式機器人的運動軌跡是一系列離散的足印，輪式和履帶式機器人的則是一條條連續(xù)的轍跡。，有需要上下多級臺階的作業(yè)需要機器人完成，試分析論述給出輪式移動機器人與雙足（或四足、六足）步行機器人聯(lián)合使用創(chuàng)新設(shè)計的方案和完成作業(yè)控制策略。最后就機器人的控制系統(tǒng)提出總體設(shè)計思想,討論了驅(qū)動電機的選擇、調(diào)速以及驅(qū)動電路的實現(xiàn)等,并且通過Matlab/SimuLink模塊完成電機以及PWM信號的仿真,為研發(fā)這種新型全方位移動混聯(lián)式操作臂機器人提供了必要的基礎(chǔ)。建立了該機械臂的數(shù)學(xué)模型,對其進行了正、反運動學(xué)的分析,運用SolidWorks對機械臂個部件進行了3D詳細設(shè)計,采用ADAMS軟件對機器人系統(tǒng)進行運動學(xué)和動力學(xué)仿真分析。根據(jù)Mecanum輪的運動原理,對輥子的輪廓形狀進行了研究,獲得輪廓的參數(shù)化方程,根據(jù)實際要求確定了全方位移動機構(gòu)系統(tǒng)的機構(gòu)的主要參數(shù),完成了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計一種基于Mecanum輪系的四輪全方位移動混聯(lián)式操作臂機器人,深入研究了全方位移動機構(gòu)的運動特性,并在此基礎(chǔ)上對機構(gòu)的控制方案進行設(shè)計與研究。開展機器人移動機構(gòu)的開發(fā)和研制工作,根據(jù)不同工環(huán)境的要求開發(fā)了多種多樣的移動機構(gòu)。進一步地，由行進速度目標值vref和ωref，用公式求得左右驅(qū)動輪的回轉(zhuǎn)角速度，控制左右驅(qū)動輪的回轉(zhuǎn)角速度。并以實現(xiàn)行進速度目標值σref進行速度控制。直線行走控制方法的總結(jié)：其控制系統(tǒng)構(gòu)成要點如下：，以及移動機器人的回轉(zhuǎn)角速度ω；，用公式計算轉(zhuǎn)向角的目標值。因此為用測程法計算行進方向速度V和回去轉(zhuǎn)角速度ω，測量回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角的傳感器除上述提到的光電編碼器外，還有測速電機、電位計等等。行走距離越遠產(chǎn)生的誤差就越大。上述有關(guān)移動機器人位置和姿態(tài)推算的測和法是最基本的方法。因此，由單位時間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)角的積分就可以計算出移動機器人當前所的位置和姿態(tài)。測程法：是移動機器人推定當前所處位置和姿態(tài)常用的方法，是對車體速度積分的方法。即在地面上建立二維坐標系，將移動機器人坐標位置與方向用數(shù)值表示即可以了。移動機器人是用計算機控制來工作的。論述題，為實現(xiàn)大范圍內(nèi)靈活移動和較高操作定位精度，試給出采用輪式移動機器人與操作臂型機器人聯(lián)合創(chuàng)新設(shè)計的方案及完成作業(yè)控制策略。工業(yè)機器人抓取手臂要完成整個工作過程，需完成夾緊工件、手臂升降、伸縮、回轉(zhuǎn)，平移等一系列的動作，這些動作都應(yīng)該在工作拍節(jié)規(guī)定的時間內(nèi)完成，具體時間的分配取決于很多因素，根據(jù)各種因素反復(fù)考慮，對分配的方案進行比較，才能確定。115176。115176。一個操作運動的軌跡是幾個動作的合成，在確定的工作范圍時，可將軌跡分解成單個的動作，由單個動作的行程確定機械手的最大行程。1mm。答:臂力的確定目前使用的機械手臂的臂力范圍較大，最大為8000N。經(jīng)過分析比較我們最終選定方案C。B方案該方案
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