控制机器人行走设计【电控】【5张图纸】【优秀】

控制机器人行走设计

36页 15000字数+说明书+开题报告+任务书+外文翻译+文献综述+5张CAD图纸

中期检查表.doc

主视图.dwg

任务书.doc

外文翻译--机器人.doc

封面.doc

承诺书.doc

控制机器人行走设计开题报告.doc

控制机器人行走设计说明书.doc

控制电路.dwg

文献综述.doc

电源电路.dwg

电路图.dwg

轴零件.dwg

目录

摘  要1

1  绪  论1

1.1  课题研究目的1

1.2   课题研究意义2

1.3  国内外发展现状2

1.3.1．国内轻型机器人研究现状2

1.3.2．国外轻型机器人研究成果5

2  课题方案设计10

2．1步进电机的特点11

2．1．１步进电机具有如下特点：11

2．1．2步进电机主要参数及性能指标12

2．2  设计方案12

2．3 受力分析13

2．4 设计校核15

3  功能实现18

3.1  机器人的各项参数18

3.2  机器人的功能19

3.3  遥控控制功能的实现21

3．3．1控制器单元的选型22

3．3．2单片机的确定23

3．3．3 单片机的最小系统电路27

3．3．4 两个步进电机控制电路28

3．3．4 主控制电路图29

4 结  论30

摘  要

　　　本课题选用轮式作为机器人平台设计研究，通过特殊的运动机构设计，仅通过两个电机的控制即可实现机器人的全方位运动，且结构简单，拆装方便，易于实现轻型化。其结构用空心管将两轮联接成“工”字形状，两轮轴心处各有一内置步进电机，控制车轮的正反转，实现机器人全方位的行走。在两轮的内侧各有一个挂篮与空心管固定为一体，挂篮内装有蓄电池块，既可作为动力源，还可以当作配重块。挂篮与空心管通过螺丝联接成一体，方便拆卸。在空心管的中端有一摄像头，用于观察反馈现场情况。通过遥控控制电机的转向，可轻松实现机器人的前进，后退，及原地转向。挂篮底部装有蓄电池块，能够起到偏重块作用，保证了轮式机器人的在平路或斜坡上都能够保持静止状态。该机构采用了一种全新、高效的内驱动方式，通过遥控电机的转向，双轮机器人能自如地完成直线、圆弧运动，最高运动速度达到了5m/s，能够爬上30度的斜坡，并且能够实现原地自转。在静止状态下轮式机器人能够沿任意方向启动运动。设计时特意采用弧形空心管，大大提高了机器人的底盘，使得该机器人行走可以直接通过障碍物，具有良好的过障碍能力，这在条件恶劣的道路上行走尤其重要。该轮式机器人在国内外还处于刚刚起步阶段，其前景广阔，适用性较广，在教学、科研、野外作业、民用运输方面有着广泛的应用前景，在反恐及其它尖端领域具有重大的应用价值。

关键词：  超轻型机器人　轮式　平台设计　步进电机

　　　研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动，以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业，因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。随着机器人技术的不断发展，工业领域、军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业也都开始使用机器人。

　　　本课题选用轮式作为机器人平台设计研究，两轮式机器人在国内外还处于刚刚起步阶段，其前景广阔，适用性较广，在教学、科研、野外作业、民用运输方面有着广泛的应用前景，在反恐及其它尖端领域具有重大的应用价值。已经初步做出了简单的实验模型，解决了轮式机器人的传动机构难题。

　　　该轮式机器人运动响应迅速，具有高机动的零半径转向能力，并且在运动过程中不存在失稳状态。摄像头的密封式结构可以将内部器件密封保护起来，免受外界环境的影响，非常适合在潮湿、多尘土、多辐射或有毒的环境中执行任务。它具有广阔的应用前景，例如，通过搭载视觉传感器或气体传感器等设备，它可以在缺少人干预的环境中进行战场侦察、室内或库房的巡逻及行星探测等任务，也可以通过搭载声光电等设备作为一种新颖的具有移动性和交互性的儿童玩具。