一種新型全方位球形機(jī)器人的研究.pdf

1、球形機(jī)器人作為一種較新穎的機(jī)器人，它與傳統(tǒng)的機(jī)器人相比具有結(jié)構(gòu)簡單，控制容易，可實(shí)現(xiàn)全方位運(yùn)動等特點(diǎn)，其應(yīng)用前景十分廣闊。由于其越野性能較好，不但可以作為玩具供人娛樂，而且也可以作為交通運(yùn)輸工具使用，特別是在軍事領(lǐng)域能扮演重要角色，如輸送軍用物質(zhì)，用于爆破、軍事偵察等。 本文通過對國內(nèi)外球形機(jī)器人課題的調(diào)查研究，在綜合它們的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了“一種新型全方位球形機(jī)器人”研究課題。本論文共分六章主要研究內(nèi)容如下： 第一

2、章在分析球形機(jī)器人和傳統(tǒng)的輪式機(jī)器人、足式機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，闡述了本課題的來源和研究意義，并對國內(nèi)外球形機(jī)器人的現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，概括說明了本文所要研究的主要內(nèi)容。 第二章通過對全方位球形機(jī)器人原理的分析，確定了本文的設(shè)計(jì)日標(biāo)，且在此基礎(chǔ)上研究設(shè)計(jì)了二個可行方案，通過對各個設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析比較和評價，確立了一種全方位球形機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)方案。 第三章依據(jù)方案，通過坐標(biāo)變換和利用拉格朗日方法對全方位球形機(jī)器人

3、進(jìn)行分析研究，分別構(gòu)建了運(yùn)動學(xué)模型和動力學(xué)模型。并在此基礎(chǔ)上研究設(shè)計(jì)了全方位球形機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)。 第四章通過對全方位球形機(jī)器人運(yùn)動平衡系統(tǒng)和運(yùn)動路徑規(guī)劃的研究，構(gòu)建了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，研究設(shè)計(jì)了全方位球形機(jī)器人計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 第五章通過對全方位球形機(jī)器人樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究，獲得了一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，為球形機(jī)器人的進(jìn)一步研究發(fā)展提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 第六章對本文所做的主要研究內(nèi)容進(jìn)行了總