毕业设计（论文）-投篮机器人底盘的设计.doc

太原工业学院毕业设计 毕业设计 投篮机器人底盘的设计学生姓名： 薛金伟 学号： 102011128 系 部： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 田静 二零一四 年 六 月 诚信声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 投篮机器人底盘的设计 摘要:移动机器人是机器人家族中的一个重要的分支，也是进一步扩展机器人应用领域的重要研究发展方向。自上世纪九十年代以来，人们广泛开展了对机器人移动功能的研制和开发，为适应各种工作环境的不同要求而开发出各种移动机构。 本设计并实现了一种具有全向移动功能的运动平台，实现了一种较为实用化的全向轮；为全向移动平台设计并实现了行之有效的减振装置；将各个功能模块合理整合成为一套性能稳定的全向运动系统：系统地分析了全向运动平台的运动性能；该平台具有非常优秀的运动性能。在中型组机器人的成功应用，使投篮机器人具备了在复杂的动态环境中自如、准确的到达目标位置的能力。关键词：移动机器人,全向轮,全向运动,机器人机构设计 Shooting robot chassis design Abstract Mobile robot is an important branch of of the robot family,Mobile robot is also further expand the important research direction in the field of robot applications. Since the 1990 s, people carrying out the function of mobile robot research and development, in order to adapt to the different requirements of various working environment and develop all kinds of mobile mechanism. This was designed and implemented an exercise with functions of omnidirectional mobile platform, to achieve a more practical omni-directional wheel; For omnidirectional mobile platform was designed and implemented effective vibration reduction device; Reasonable to each function module into a system stable performance of omnidirectional movement: systematically analyzes the global motion platform motion performance; The platform has very good movement performance. The successful application of robot in the medium group, make shooting robot with the freely in the complex dynamic environment, accurate ability to reach the target location.Keywords: mobile robots, omnidirectional wheel, omni-directional movement 目 录1.绪论11.1移动机器人的设计背景及意义12.投篮机器人底盘总体设计方案32.1 功能要求32.2 指标要求32.3 总体方案设计33.电动机的选择63.1选择电机条件63.2 驱动电机型号的选择64.轴的设计74.1 各轴的输入输出功率74.2 各轴输入输出转矩74.3 轴的最小直径84.4 轴的结构设计84.4.1选择滚动轴承84.4.2轴上零件的轴向定位94.4.3 轴的简图及受力94.4.4 轴的校核115.投篮机器人底盘的运动分析125.1 移动结构分析125.1.1 差速移动控制分析145.1.2 全向移动控制分析156.底盘车架的设计176.1 机器人底盘支架的分析176.2减振系统的设计186.3设计思路196.4减振方法、减振部件的选择207.其他零件的选取237.1联轴器的选择237.2轴承的选择23 7.3键的选择247.4 全向轮的选择247.5 小结26总结27参考文献29 致谢30 1.绪论1.1移动机器人的设计背景及意义 移动机构是组成移动机器人的重要组成部分，它是机器人实现功能要求的关键，其设计的成功与否将直接影响机器人系统的性能。目前，移动机构开发的种类已相当繁多，仅就平面移动而言就有车轮式、履带式、脚足式。各种移动机构适应了各种工作环境的不同要求。但车轮式移动机构显得尤其突出，它能够高速稳定地移动、能源利用率高，机构简单、控制方便、能借鉴至今已经成熟的汽车技术和经验等等，它的缺点是移动场所限于平面。但是，目前机器人工作的场所几乎都是人工建造的平地，并且即使有台阶，只要以车轮式移动机构为基础在附加几个自由度便不难解决。因而，轮式移动机构在机器人技术中得到广泛应用，目前已成为移动机器人运动机构的最主要形式。移动机器人由于其在各行业广阔的应用前景，已经成为机器人领域的一个重要分支。移动机器人动态环境下的研究更是近年来研究的热点，许多应用场合如军事、危险操作、服务业等都需要一个能够以期望的速度、方向和轨迹灵活自如运动的移动平台进行研究。移动机器人的运动方案多种多样，有轮式(Wheeled)、腿式(Legged)、履带式(Tracked)和蜿蜒式(Serpentine)其中轮式是机器人出现晟早、应用最广的移动方式，它昀结构方式相对简单，并且可以在一个平面环境里提供平滑、高速、精确的运动效果。全向运动方式是轮式机器人的一种运动方式，这种方式可以使机器人在平面内获得任意的运动方向，可以完全控制在平面运动的三个自由度。近年来，以全向运动机构为平台的机器人队其优异的运动特性，越来越受4各研究机构的重视，得到了长足的发展。机器人足球赛为全向运动平台的研究提供了一个很好的实验环境。机器人足球赛由加拿太大不列颠哥伦比亚大学教授Man Mack worth在1992年的一次国际人工智能会议上提出，为机器人学科的发展提供了一个具有标志性和挑战性的课题。从1997年起机器人足球世界杯足球赛(Robot World Cup简称RoboCup)开始举行，这是一项世界范围内最高水平的机器人足球竞赛，其目标是在2050年建立一支机器人足球队，战胜当时的人类世界冠军队。随着比赛的不断发展，对抗日益激烈，人们对机器人性能的要求也越来越高。机器人足球赛是在高速动态的环境中进行的，这就要求足球机器入使用的移动平台必须具备在复杂的动态环境中有自如、准确到达目标位置的能力5。 本课题是在基于原来的要求的基础上，开发一套运动性能优良的移动机器人平台。该移动平台适用于动态的比赛环境，具有全向运动的能力，良好的机动性能。另外考虑到科研工作的需要，全向移动平台还必须适用于一些条件较差的环境，如室外硬化地面、公路。由于移动机器人广阔的应用前景，移动平台的开发成果还可应用于许多场合，用于工厂全方位自动引导车(AGV)、商场、超市以及医院、餐饮业的货运机器人，还可以应用在狭窄环境下如坑道、管道机器人中。2.投篮机器人底盘总体设计方案2.1 功能要求 结构布局合理，可行，传动顺畅高效。能承载200kg重量，能实现全向运动预计底盘速度以0.2m/s的速度移动2.2 指标要求 表2.1 指标要求 总体结构 轮式结构 结构指标 自重 50kg 载重 200kg 尺寸 650650 机动指标 转速 0.2m/s2.3 总体方案设计 根据功能要求设计传动装置运动，传动路线为：电机减速器联轴器轴轮子。 该机器人底盘的结构包括电动机，联轴器，传动轴，轴承，轮子以及其他标准件等。 图2.1 电机系统爆炸图 图2.2 底盘系统 图2.3 底盘系统工程装配图3.电动机的选择3.1选择电机条件 按已知的工作要求和条件，此电机属于小功率，载荷变化不大的工作电机，选用直流伺服电动机。直流伺服电动机具有结构简单，工作可靠价格低廉，维护方便，启动性能好等优点，能够满足设计任务中要求的设计条件及环境。3.2 驱动电机型号的选择 预计轮子摩擦因数为0.2，底盘自重为50kg载重200kg F=f=FG =0.29.8250=490N （3-1） =1234 （3-2） 其中1为减速器传动效率，取0.7。2为联轴器传动效率，取0.99。3。4为圆柱滚子轴承传动效率，取0.98。 =1234 =0.72 0.99 0.98 0.98=0.68。 （3-3） 电机需要的功率为： P=FV/=490*0.2/0.68=143.2W （3-4） 通过比较，选择S661DT1电磁式直流伺服电动机，参数如下图： 表3.1 伺服电机重要数据表 电压 24V总长 192.5mm有效功率 250W外径 122mm转速 2400-3000r/min轴径 10mm额定转矩 1000.27mNm质量 8kg4.轴的设计4.1 各轴的输入输出功率 二级减速器的传动比（范围8-40） 取i=20 则电动机的转速为n n=in轮=2057=1140 （4-1）所以把伺服电机转速调成1140轴的转速为 n=n/20=57 （4-2） 各轴的输入功率 P1=P1143.20.72=103.1W （4-3） P2=P123398W （4-4） 各轴输出功率： P11=101.1W （4-5） P21=98W （4-6）4.2 各轴输入输出转矩 T=9550Pd/nm=9550143.2/1140=1.17nm （4-7） 各轴的输入转矩 T=Ti1=16.9nm T=T233=16.2nm （4-8） 表4.1 各轴的输入输出功率计转矩轴名 功率w 转矩nm转速r/min 输入 输出 输入 输出 电机 143.2 1.18 1140 轴1 103.1 103.1 16.9 16.9 57 轴2 98 98 16.2 16.2 574.3 轴的最小直径 取轴的材料为45钢，调质处理，查资料取得A0=103，于是有： （4-9） 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d，为了所选的轴的直径d与联轴器的孔相适应，故需要同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩 Tca=KAT1=1.320000Nmm=26000Nmm （4-10）按计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查表选用HL1型弹性柱销联轴器，其公称直径为160000Nmm。半联轴器的孔径为14mm，故取轴直径为14mm半联轴器与轴的配合的毂孔长度为18mm.4.4 轴的结构设计4.4.1 选择滚动轴承 因轴承受轴向力的作用，查表得数据，所以第一个轴承选择NU203E,第二个轴承选择NU204E。相关数据如下： 表4.2 第一个轴承型号NU203E轴承类型 圆柱滚子轴承新型号 NU203E旧型号 32203E内径 17mm外径 40mm厚度 12mm详细描述内圈无挡边圆柱滚子轴承 表4.3 第二个轴承型号为NU204E：轴承类型圆柱滚子轴承新型号 NU204E旧型号 32204E内径 20mm外径 47mm厚度 14mm详细描述内圈无挡边圆柱滚子轴承4.4.2轴上零件的轴向定位 半联轴器与轴的轴向定位采用平键连接键槽用键槽铣刀加工，长为10mm,为了保持联轴器与轴的连接具有良好的对中性选择平键3mm3mm10mm,半联轴器与轴的配合为h7/k6,滚动轴承与轴的轴向定位由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6,查表得轴上圆角和倒角的尺寸为1453。4.4.3 轴的简图及受力 图4.1 轴的工程零件图 图4.2 轴及轴与轴承配合图 弯矩为：Mmax=Fab/l=612.5N73.580.515423532.5Nmm （4-11） 图4.3 轴的受力图 图4.4 轴的弯矩图 图4.5 轴的剪力图4.4.4 轴的校核 最大切应力 （4-12）实心轴的抗弯截面系数为Wt=d3/16 扭矩：=9.55106P/n0.2143=29.9t （4-13） 已选轴的材料为45刚，调质处理，查表的=60MPa,故安全5.投篮机器人底盘的运动分析5.1 移动结构分析 在对移动机构进行建模之前，根据实际的应用情况可以假设移动平台是刚体，不用考虑变形的情况。移动机构的4 个轮子都由独立的电机驱动。机器人移动机构的轮系坐标简化图如图 所示，为了便于实现机器人的运动控制要求，采用与传统全向移动机构不同的控制方法，传统的全向移动将Y1方向设为移动的前向，虽然可以较好地实现路径和速度跟踪，但是对于服务机器人来说，前向移动过程中要求机器人始终面朝移动方向，而且由于一些不可控的摩擦力存在，使得机器人在跟踪过程中出现较大偏差。设计了一种将两轮差速控制和四轮全向控制相结合的控制方法，以Y0正方向为移动正面方向，在运动过程中可以分为两种情况: 差速移动和全向移动。 图5.1 底盘系统三维图 图5.2 全向轮三维图 图5.3 轮系坐标示意图5.1.1 差速移动控制分析 图 中，X-Y 代表机器人质心的二维直角坐标系，Y0轴正方向为机器人的正面方向。v2和v4分别表示左右轮的线速度，速度的正方向为轮子在各自平面内的顺时针方向，R 为全向轮半径，L1为两轮中心距，机器人满足刚体运动规律，运动方程( 1) 和方程( 2) 成立。 V2=2R , V4=4R （5-1） =V2-V4L , V=V2V42 （5-2） 式中，2和4分别为2 号和4 号轮子的角速度; v 为移动机构的质心线速度; w 为质心的角速度。由结构图知，当v1 = v3 = 0，v2 = v4时，机器人沿直线运动;当 V2= V4时，机器人以零半径转圈。如果需要机器人以给定的线速度v 和角速度w 运动，通过式(5-1) 和式(5-2) 可以分别解算出4 个轮子的角速度。移动机构的质心运动方程为 X = v sin，y = v cos， = w （5-3）式中，( x，y，) 表示机器人在当前坐标中的运动速度，将式( 5-1) 和式(5-2) 带入式(5-3) ，得 （5-4）对式（5-4）进行解耦，因为 只与质心的角速度有关，x、y只与质心的线速度有关，因此可以将控制变量转为质心的线速度和角速度。将2 号和4 号轮角速度表示成质心的角速度和线速度，如式(5-5) （5-5） 由式( 5-5) 可见，在应用中通过上位机给定的机器人质心线速度和角速度可以分别求出4 个轮子的实时角速度。由于在差速控制模式下1 号和3 号轮可以在机器人直线或圆弧运动时起到约束和导向作用，使行走线路精度更高。5.1.2 全向移动控制分析 由于投篮机器人的工作环境多数在室内，所以在特定情况下机器人不能直接转身，这就需要机器人在狭小的空间中能够灵活地向各个方向平移。这种情况下，对移动机构进行全向控制完全可以满足实际的使用要求。对所示模型进行分析，其中为移动方向与固定坐标的夹角，为机器人正方向与每个轮子切向速度的夹角，可以求出运动学方程如下： （5-6） 根据式(5-6)将具体数据带入后得到如下矩阵方程 （5-7）上式可简写为 V=Ps （5-8）式中， V=V1 V2 V3 V4T 为轮子的期望速度; S = X Y T 为移动机构整体速度。结论：差速控制和全向控制各有优缺点，差速控制解算容易，控制模型建立比较简单，但是由于在机器人需要进行微调的情况下不能横向移动，需要频繁转向，给控制带来不便。全向轮完全可以满足微调时的任意方向移动，但是在进行直线或曲线运动过程中，传统的全向控制方法中全向轮4 个电机需要全部开启，并且有些功率是消耗在克服侧向摩擦力上的，因此能源利用率比差速控制要低得多。在老人服务机器人这个平台上电池的容量是有限的，所以要想达到最高的能源利用率，可以选择在正常移动过程中用差速控制，当机器人到达指定区域后需要微调时再采用全向控制，这种控制方法既方便控制又提高了控制的精度，同时达到了最高的能源利用率10。6.底盘车架的设计6.1 机器人底盘支架的分析 机器人的设计采用四轮驱动的方式，一般会在室内平面运动不会出现在平面内运动时四点不同时着地的问题，将底盘设计成如图所示的支架。支架采用结实又轻便的铝合金焊接成。 图6.1 底盘支架三维图 图6.2 底盘支架工程零件图6.2减振系统的设计 全向轮的从动轮之间有一定的问隙，这样由之带来了多边型效应。机器人运动时，出现间隙之间的过渡的情况就会造成轮体质心的起伏，带来一定的冲击和振动。连续的振动和冲击会使系统在某一激振频率作用下产生共振，超过设备的允许响应值，使设备失效或破坏。长期振动或反复冲击使设备疲劳、损坏。减小或消除的危害有以下主要途径： 1) 减小或消除振动源的激励。提高设备的静、动平衡要求；对具有较太辐射表面的结构涂以阻尼层，以减弱激励引起的振动。 2)防止共振，减小动力响应。改变系统的固有频率或扰动频率：防止扰动特征和振动系统的共振特性之间的不良耦合等。 3)采取隔振措施，以减小振动的传递。 4）主动减震。6.3设计思路 结合具体实际我们做出如下探索： 防止共振和模态控制 方法是从振动系统本身的结构入手，在设计阶段就进行动力计算，使设计的系统振动尽量小，恰当地选择系统的物理参数，如调节它的质量和(或)刚度，用以调整系统的固有频率防止共振，使系统响应在某阶固有模态的幅度减小，抑止主要的振动模态等。如果振源是有限频带范围内的简谐振动，那就可以修改结构参数，使其固有频率避开激振频率。但我们当前的机器人结构为复杂的体系，又要承受分布很宽频带的随机激励，所以很难用简单的方法进行减振： 改变振动的能力分布 改变振动系统的响应分布情况， 使关键部位响应在一定幅度之内，不致发生振动过大的情况。在振动体内找到振幅最小的支撑点，在这个基础上构建减震结构。避重就轻可以获得比较好的效果。减震结构的主要防震部件也应该安装在减震结构的低振幅点处。 消耗能量，采用阻尼减震器 众所周知，复杂结构的模态响应与模态阻尼比成反比，因而增大阻尼比可以抑止振动。引入阻尼使结构或材料在受循环应变时将动能转变为热能的一种耗散能量的性质。结构受激励之后外力所作之功转换为结构之动能与势能，如果没有能量的损耗，则因能量积累就会引起共振，导致结构破坏。而阻尼耗散能量能够抑止共振、降低噪声水平，提高控制的稳定性。 安装减震器或隔振器 遇到结构参数已经不能改变或者已经加工定型的部件或是贵重仪器需要减震或隔振时，可采用此被动减震措施，在振动出现的关键部位安装合适的减振和隔振部件。 控制作用载荷 减小激振力可以使振动系统的振动显著减小。车体的减小作用载荷可以从激振发生源逐步向上，按照串连的关系逐级消除。对于上层系统，应考虑质量分布对系统造成的影响，使其作用支点尽量对称分布在质心周围，这样就可以避免运动产生的附加力矩对系统的影响12。6.4减振方法、减振部件的选择 从目前的市场调查来看，市面上常见减震器一般面向大型重载机械、车辆的减震上。体积硕大，结构不紧凑、范围不可选择、调节。不能满足我们这种频带宽，强度交化大的要求。我们可以根据减震器的设计原理针对机器人当前的应用场合作一些适当的修改和简化，下面是一些方案经过实验尝试的方案： 空气弹簧 空气弹簧是利用橡胶气囊内部压缩空气的反力作为弹性恢复力，利用空气的阻尼特性作为阻尼力制造的一种弹性元件。它具有如下特点：空气弹簧具有非线性特性，可将其特性曲线设计成理想形状；空气弹簧质量轻，内摩小，对高频振动有很好的隔振消声能力；空气弹簧的刚度和承载能力可以通过调节橡胶气囊的内压力来调整，利于空气可以达到阻尼的效果；但空气弹簧的制造工艺复杂，费用高。根据空气弹簧的设计原理针对机器人当前的应用场合作一些适当的修改和简化。但由于时间的关系只进行了一些尝试性的实验，对冲击和振动还是有比较好的隔离作用。 弹簧 弹簧常用来做缓冲和吸振，弹簧可以用来改变机器的自振频率。对与激振频率来说相起到了低通滤波的作用。理想的弹簧减震的变形曲线如图所示： 图6.3理想弹簧的变形曲线图 图6.4阻尼弹簧的变形曲线 在变形后回复没有能量的损失，不能起到减振的效果。为了缓冲和吸振能达到良好的效果我们选择有阻尼的弹簧，回复曲线如图二所示，曲线所围成的面积就是一次振动周期消耗掉的能量。两者比较，选择后者13。 图6.5 支架及弹簧系统三维图 图 6.6 弹簧工程零件图7.其他零件的选取7.1联轴器的选择 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d，为了所选的轴的直径d与联轴器的孔相适应，故需要同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩 Tca=KAT1=1.320000Nmm=26000Nmm （7-1） 按计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查表选用HL1型弹性柱销联轴器，其公称直径为160000Nmm。半联轴器的孔径为14mm，故取轴直径为14mm半联轴器与轴的配合的毂孔长度为18mm。 表7.1联轴器有关数据型号公称扭矩N.m许用转速r/min轴孔直径d1 d2 轴配合长度DS转动惯量kg.m2重量kgY型Z型 钢LL1LHL1 1250.0064 2 16 18 19423042 20 22 245238527.2轴承的选择 初步选择滚动轴承，因轴承受轴向力作用，故选用圆柱滚子轴承。参照工作要求并根据轴的最小直径大于等于12.34，两个轴承分别为型号NU203E，第二个轴承为型号为NU204E。数据如下： 表7.2 第一个轴承型号NU203E：轴承类型 圆柱滚子轴承新型号 NU203E旧型号 32203E内径 17mm外径 40mm厚度 12mm详细描述内圈无挡边圆柱滚子轴承 表7.3 第二个轴承型号为NU204E：轴承类型圆柱滚子轴承新型号 NU204E旧型号 32204E内径 20mm外径 47mm厚度 14mm详细描述内圈无挡边圆柱滚子轴承7.3键的选择 半联轴器与轴的轴向定位采用平键连接键槽用键槽铣刀加工，长为10mm,为了保持联轴器与轴的连接具有良好的对中性选择平键3mm3mm10mm,半联轴器与轴的配合为h7/k6,滚动轴承与轴的轴向定位由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6,查表得轴上圆角和倒角的尺寸为1457.4 全向轮的选择 为了更好的满足移动平台的运动情况，此处选择全向轮的信息如下： 规格：4寸18等分全向轮（直径101.6） 特点：全向轮采用双排十八等分设计，全向轮运行非常平顺，不会出现抖动现象。 全向轮轮子采用优质耐磨橡胶，抓地力强，运行噪音小。 每个轮子中间嵌两个轴承，轴承采用日本ISC轴承，使用寿命长，滚子摩擦小，在重载也能顺畅运转。 承载重，每个轮子可以承载60kg重量。 轮毂表面采用阳极着色处理，颜色不易脱落，金属质感强，美观实用。 全轮质量轻。 图7.1 全向轮三维图7.5 小结 本章系统分析了构成全向运动平台的要素全向轮组合使用及在底盘布局对系统运动性能的影响。给出了目前采用方案的运动学及动力学模型描述。分析可全向移动平台的控制特性，提出了全向运动系统姿态稳定控制器和轨迹跟踪控制器的设计，并设计仿真和实物实验验证了控制算法的有效性和可行性。最后展望了提高全向移动平台性能的一些想法。 总结 本论文以RoboCup中型组机器人足球赛为应用背景，设计并实现了一种具有全向移动功能的运动平台，并在此基础上对全向移动平台的控制算法以及系统控制方案进行了详细的描述。综合起来，本论文主要完成以下工作： (1)设计并实现了一种较为实用化的全向轮，及其驱动轮系。该全向轮的设计经过大量的实验和分析，结合比赛的要求和实验室目前所具有的实际条件，开发了一种简单、经济、实用的全向轮及其驱动轮系。该轮可以实现良好的全向运动效果，而且适用范围较广。 (2)解决了四轮驱动时存在的四点不能同时着地问题。四轮驱动时如果轮与地面接触不好，容易出现打滑、空转的现象，影响控制精度。本文设计了一种四轮中心铰接的方式，将四点问题演变为两个三点着地的问题。使底盘不仅能够在平面内保持各驱动轮紧压地面，而且还能够适应较大起伏的地面，满足室外环境的要求。 (3)为全向移动平台设计了多套减振装置，由于初期全向轮的设计方案不理想，带来很明显的多边形效应。如何解决该平台工作时带来的振动问题，一直是本文工作的重点。经过大量对减振材料和减振结构的分析和实验，设计、确定了多套行之有效的减振方法。最后采用了合理的组合方案，使平台的减振达到了良好的效果。 (4)为全向移动平台的全向视觉系统设计了一套安装调节装置全向视觉调节装置可以方便地实现镜面与摄像机之间距离的粗、微调节，以及系统整体的水平调节。其中水平调节装置具有三自由度姿态调节功能，它可以方便的实现水平调整以及有限的垂直位置调整。 (5)将各个功能模块整合成为一套性能稳定的全向运动系统组成全向移动平台必要的功能模块都是有机的并以特定的关系联系在一起的，经过系统设计，最终使各要素之间的有机联系得到了很好的统一协调，使总系统获得较理想的整体功能。 (6)全向运动平台控制，系统分析了构成全向运动平台的要素一全向轮的使用对系统运动性能的影响。给出了目前采用方案的运动模型描述。分析可全向移动平台的控制特性，提出了全向运动系统姿态稳定控制器和轨迹跟踪控制器的设计，并设计仿真和实物实验验证了控制算法的有效性和可行性。最后提出了提高全向移动平台性能的一些想法。 全向移动平台的设计虽然取得的一定的成果，但由于时间所限，还存在许多问题有待解决。 (1)进一步优化全向系统的结构，结合比赛环境使平台的性能更加适合赛场。如改进轮系的布局，加装防撞保护装置；改变平台各模块之间的连接结构，设计出更加轻盈灵活的样式来，增加平台的机动性能。 (2)全向移动平台的减振系统还不理想，目前采用振动的被动控制控制精度差、控制的频带窄、低频控制差。需要在今后的学习和工作中进行主动减振相关的学习和研究。 (3)将全向移动平台开发成一个可以成熟应用的平台。目前设计的平台只是实验性质的，结构还不稳定。把它作为一套可供实验科研需要的平台还需要大量的工作要完成、细化。 (4)全向移动平台的控制算法还需要进一步研究。目前做的控制算法只是完成全向平台最基本的功能，涉及到复杂运动曲线的跟踪还需要更深入的研究控制算法。 (5)全向移动平台越野性能的研究。目前这套平台虽然具有一定的越野能力，但只是进行了一些有限的实验，没有涉及到复杂路面的算法控制。全向越野不同于一般差动系统的越野，目前在这个领域还没有很多研究，下一步可以考虑作一些空间全向运动的实验和分析。全向移动平台的开发成功为研究全向运动提供了一个良好的实验平台，今后可在现有平台的基础上进行移动机器人的相关开发和实验。 参考文献【1】.钱炜