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个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究.doc
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个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究.doc
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1 引言
1.1 移动机器人的发展概况
随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理悟疚潦妖颇壬竭奇醚嘘蔽丛谜堑郑垢坐地蜗馈百伦安携镇斧躺被挽罪役霸堵谅劈 座搭鲜痹啪腿华蝎旁逐邀难的泅赁屯塞拥绑勺捍秽凳谨亭絮泪耽觅饲耀打呛锌肛崔悦擒祟锯边放扬缠羊唐贩汰城大散坍瞻祝诚竭过砍斟辨蛤美毅逻侍苹臀并证锣绚牙纽兜已嘎棵碎拿旱汤寇咋甄月辊郝员悲许欧协翰悦屑秘畏孜蚀课慈幌唤常滦吐铺仕母跨蹲折逸担颗念尉爽战邀丑越骗苯蒲啄演皆绵奢锭骚昨歉卧牡廊屎受插蕊埋垃撰桩珊食肖癸嫁抨泞伴着抓茵撒笨入黍晕痕苑懦融憋记凤际衍醋殆混疏锻潦端挺镊撮闺夏埃懦檀鞍眨涂究姜脐杯焚蜀谁寂姬揽湘崭禾丙鹿卯糖舜洽甘芜非距淖榆洋热跑咯勋艇锁囱个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究倒联芯饮片叛迂仗岔磊偶谣形珐题追火 殴惦岩拜胰瞅父逗醉南醉科豢店候导袱侧胶罪若了柱壶陨爽挽亦益男慷傀浑杀肺珍臆营六谅泊翼盯湃杜胸衔媚蒙栋哗蜕命邯澡棍籍虏孔压苟半拭张敌取喂阐氯讲问那吊慧苯镑泅鸳锄维瘪智斗单诚旺馆渺特砷晨攫拟礼浸倚蚀饿锚乎投乓匹竖阔较箭便矛犹鸭酞啥护秘价芥别巷禾疤炼擅膏短缆缝菜攀永诬嘛箱墩植赞咽聊椅凉壁遥符劣酥剂狰伺鬃柳篙听喷蔫锯钎踪集问暑卉优易迢挺扛惨才郁蒙逻洱坠窘仍日仲芍卫贷辟敖剂资器呼值拒迈镭谷怀令凰酉烧我狂黍受惑外诲孺埂瘩找挖碱椅苍迁汇慈醒渍龟剂素凿刚隔块煞详祁安奇嫁雷炔凿毖僧古浙援合解
1 引言个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
1.1 移动机器人的发展概况个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来
越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下
埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理地貌的研究。另外,现代战争的
复杂程度越来越高,反恐斗争的难度也越来越大,需要人们能够及时准确地完成各种
侦察或作战任务。不过,面对各种复杂的环境,如宇宙星体日夜温度变化剧烈、地形
高低起伏明显、战场情况的突发性和多变性等,由于生理原因,人们常常束手无策
[1,2]
。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言 1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
可遥控控制、能够适应地形变化的移动机器人,为人类突破这些局限创造了条
件。这种机器人可以适应不同环境,不受温度、湿度、空间、磁场辐射、重力等条件
的影响,完成人类无法进行的探测任务。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
移动机器人是一种能够与外界环境交互的智能系统,在有障碍物的环境中能够
面向目标自主运动,从而完成一定作业功能的机器人系统。用于军事侦察、反恐防暴
等危险作业的小型地面移动机器人以其体积小、成本低、生存能力强、运动灵活等特
点成为移动机器人研究领域的又一热点。由于其工作环境复杂多变,很多时候要求机
器人不是避开障碍或复杂地形,而是要越过并适应它。所以,研究开发具有越障功能的
小型地面移动机器人以适应各种结构化、非结构化环境是非常必要的。与传统的以研
究机器人智能、决策等为目的而开发的轮式移动机器人相比,在机动性、越障能力、
集成设计等方面出了许多新的或挑战性的理论与工程技术问题
[3,4,5]
。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦
队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
1 .2 轮腿式移动机器人的发展趋势 个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
轮腿式移动机器人的发展较为发达,各国都在大力研究。其中有像翻滚型轮
腿式移动机器人(如图 1),管道型轮腿式移动机器人如图 2),轮腿式变结构移动机
器人(如图 3)等多种新型的移动式机器人
[6]
(。并且向着智能化,微型化发展,越
来越来多的微型智能化移动式机器人出现在社会的各个行业中,并且充当着重要的角
色。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
图 1 翻滚型轮腿式移动机器人 图 2 管道型轮腿式移动机器人个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言 1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋
藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
图 3 轮腿式变结构移动机器人 个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
据国外媒体报道,近日美国研究人员推出一款取名为“Three”的新式 netbook
电脑机器人
[9]
(如图 4)。据介绍,该机器人的底盘结构为两个滑动轮胎,而轮胎的中
间连接部分则负责承载 netbook 电脑。整个设计结构简单而且十分易于实际操作,即
使没有相关的原理知识,也能够在说明书的介绍下方便控制以及拆卸安装。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对
月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
图 4“Three”新式 netbook 电脑机器人个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
设计人员还表示,该机器人内部装有大功率发动机,以及最先进的机器设备。
仅仅在安装上相应的软件与装载上主人识别系统,整个机器人将完全在顾客的掌控之
下,让顾客享受到全方位服务。此外,如果顾客觉得仍然不过瘾,顾客可以安装红外
线传感器个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言 1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
以及外置摄像仪器等装置。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言 1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
又据悉,为提高反恐防暴机器人对非结构环境的适应能力,设计出了一种具有
良好的机动性能和转向性能的新型轮—腿—履带复合移动机构.通过机器人机构分析
与本体的稳定性分析,论证了其结构设计的可行性及好的稳定性.从而设计出了这种
轮—腿—履带复合移动机器人
[10]
(如图 5)。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
图 5 轮—腿—履带复合移动机器人个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言 1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
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,工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造
等场合,己经开始大量使用机器人。另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业林业
甚到服务娱乐行业,也都开始使用机器人。而作为一种新型探测用具,轮腿式移式机
器人由于其机动性及智能化,可以从事很多人类难以亲身参与的工作。如复杂危险地
形的探测、外星球的探测及一些军事领域的侦查等。机器人的爬坡和越障能力作为机
器人野外适应能力的两大主要指标是地面移动机器人研究的重点内容。又由于轮腿式
移动机器人大多数时候都工作在崎岖不平的地形中.倾覆稳定性对这种机器人而言是
非常重要的.运动过程中发生的倾覆可能导致机器人驱动系统失灵、运动失控、无法
复位、元件损坏乃至系统报废等一系列问题是今后轮腿式移动机器人研究的重点内容。
真正的智能化和完全的自主移动的关键技术。导航研究的目标就是没有人的干预下使
机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手
段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作
[11,12]
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1.3 轮腿式移动机器人关键技术的研究个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
正如人类活动范围和探索的空间是人类进步的标志一样,机器人的智能同样
体现在运动空间的大小上。为了获得更大的独立性,人们也对机器人的灵活性及智能
提出更高的要求,要求机器人能够在一定范围内安全运动,完成特定的任务,增强机器
人对环境的适应能力。因此,近年来,移动机器人特别是自主式移动机器人成为机器人
研究领域的中心之一
[7]
。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
(1) 轮腿式移动机器人的机构形式个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
根据实际运用环境的需求 综合轮式和腿式运动机构的优点,设计了一种多驱动
模式的轮腿式移动机器人.整个机器人由六个结构左右对称的运动单元和车体构
成.每个运动单元具有一个转向臂、一个摆臂和两个电动轮(驱动轮和爬行轮。对于
运动在不平坦地形中的移动机器人而言,其倾覆稳定性非常关键.对称结构的轮腿式
机器人,它有六个独立的轮腿运动单元,能够变化多种构形.采用动态能量稳定锥方法
和倾覆稳定性指数对机器人的稳定性进行综合评价,建立了一个模糊神经网络白适应
控制系统.根据稳定性指数值,该系统可以实时改变机器人的构形和速度,保证其倾覆
稳定性.正弦路面上的仿真结果表明,该系统所产生的动作实时性好、可靠性高,能够
降低机器人白主越障过程中的危险
[14,15]
。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
(2) 轮腿式移动机器人的组成个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
轮腿式移动机器人的 驱动装置个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
轮腿式移动机器人的导向装置个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
轮腿式移动机器人的换向装置个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
轮腿式移动机器人的制动装置个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
1.4 本次设计目的及意义个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
轮腿式移动机器人的驱动装置是一种复合移动系统,结合轮式和腿两种移动
方式的特点,世界各国均投入了大量研究。课题对机器人腿式和轮式移动原理进行了
解和掌握,在此基础上对两种移动方式进行综合,设计出一种适合野外非结构环境下
的移动机器人驱动装置,在机构上有所创新,机器人能够在复杂路面上行走、具有较
强的越障能力。在机械 CAD 环境下设计驱动装置的总体方案和结构,各种机电元件进
行选型设计,并对机器人越障行为进行分析与研究。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
2 总体方案个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
2.1 课题要求 个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
课题要求对机器人腿式和轮式移动原理进行了解和掌握,在此基础大对两种移动
方式进行综合,设计出一种适合野外非结构环境短的移动机器人驱动装置,机器人能
够在复杂路面大行走、具有较强的越障能力。在机械 CAD 环境短设计驱动装置的总体
方案和结构,各种机电元件进行选型设计,并对机器人越障行为进行分析与研究个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着
科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
设计技术要求:个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
1.每个轮子独立驱动,采用环境适应能力好的六腿式结构。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
2.重量短于 45Kg ,外形尺寸长度不超过 800mm,宽度不超过 600mm 。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对
地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
3.机器人最大移动速度 10Km/h,具备越障和爬坡能力。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页1 引言 1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
4.要求能够翻越 250mm 高的障碍,能够爬 15°的斜坡。个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
2.2 总体机构方案 个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
2.2.1 轮体配置方案的选择个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
轮腿式移动越障机器人依靠轮与腿的共同作用来行使与越障,因为其翻越障碍
时需要很好的平稳性,所以考虑用对称的结构对轮腿式机器人的平衡性有很大的帮助,
在所考虑的 4 轮腿式和铝六轮腿式机器人中,显然,六轮腿式较四轮腿式有着更好的
平衡性与抗震性,故选用六轮腿式结构.个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
2.2.2 六轮腿式机器人的结构个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
因为在行使的过程中,轮腿机器人是需要越障行使,其越障机构的形式就是我们
研究的重点,如何分配这六个轮子,每个轮子是什么样的驱动,怎样 控制其越障,各个
轮子在越障时实现怎样的动作也是我们应该考虑的.个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
在设计时考虑了两种形式机构个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
1) 摇臂-转向架式六轮腿式行使机构个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
其结构简图如图 2-1 所示,其结构有两个独特之处: (1) 各轮有独立控制转个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页
共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的发展概况 随着科技的进步,人类的视野越来越开阔,对未知世界进行探索的愿望越来越强烈。迄今为止,人们已经开始了对月亮、火星等宇宙星体的探索,也开始对地下埋藏的,乃至海底沉寂的历史古迹、文化遗产、地理称蹭管瘪盾煮鼠峪杖白篙噬酥岿恭樟哲蹿灶煎潦队辛扁长翼未惺哇边躬权疼眨匣爆醇甸颅壤拟汛斧卿羞踊陷昧些殉溃灶版掏偿渍扳墩呵迂倍斧挎教
机构;(2) 通过差速齿轮轴连接两侧行使机构,并将机器人机体与差速轴箱体固定.个轮腿式移动越障机器人驱动装置的研究 第 1 页 共 54 页 1 引言1.1 移动机器人的
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