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轮式移动机器人的结构设计说明书[带图纸].doc

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轮式移动机器人的结构设计说明书[带图纸].doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文1目录1前言范围转动的运动,也可以为机器人的运动和控制提供一个很好的研究平台。本文所讨论机器人系统运动学模型近似于汽车,因此称为轮式机器人,它的组态由机器人在工作环境中的位态确定。它作为一种小型轮式移动机器人,是一种非线性控制系统。为了能发挥将来加载作为主要在室内工作的机器人长度不宜超过1000mm高度要控制在机器人平衡稳列方式应尽量减小纵向尺寸,使车体紧凑。内置于其中的电路板和电池的尺寸也要受到限制。设计电路是要尽量选用功能大、集成度高的芯片,而电池要选用体积小并且耐用的型号。因此,本课题控制器设计选用STC89LE52单片机来实现控制电路的架构,并且减少外围逻辑电路,使板面布局紧凑。车体系统的运动性能是影响系统性能,决定机器人性能达标的重要因素。因此,在软硬件选型时,满足快速性、准确性要求是考虑的第一要素之一。要求机构能够具有更大的灵活性与柔性,能够具有更大的跨越障碍的能力。最好采用减震设计,它有利于保护机器人各组成部件,特别是电器元件。相对于工业环境来讲,我们设计的机器人所处的环境所受的强磁干扰要小得多,但是要达到系统运作实时、准确,某些干扰就显得较为明显:首先,机器人体积很小,电机及其驱动系统,处理器系统,无线模块同处于很小的空间,这几部分之间的相互干扰,特别是电机及其驱动系统对处理器的干扰,无线南昌航空大学科技学院学士学位论文4模块对处理器的干扰以及无线通讯所特有的噪声干扰都不容忽视。本课题中,分别采用了硬件抗干扰设计和软件抗干扰设计。其次,机器人工作环境周围的电器将对其产生影响。南昌航空大学科技学院学士学位论文52机构的驱动方案设计2.1机器人运动方式的选择到目前为止,地面移动机器人的行驶机构主要分为履带式、腿式和轮式三种。这三种行驶机构各有其特点。(1)履带式履带最早出现在坦克和装甲车上,后来出现在某些地面行驶的机器人上,它具有良好的稳定性能、越障性能和较长的使用寿命,适合在崎岖的地面上行驶,但是当地面环境恶劣时,履带很快会被磨损甚至磨断,沉重的履带和繁多的驱动轮使得整体机构笨重不堪,消耗的功率也相对较大。此外,履带式机构复杂,运动分析及自主控制设计十分困难。履带地面移动机器人是一种通用机器人平台,根据用途的不同,可以在机器人上加装不同的功能模块和传感器,以完成复杂环境下的救援、侦查、排爆、扫雷、伤员撤离等任务。加装了遥

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