帶操作臂的小型六足四輪移動機器人系統(tǒng).pdf

1、當今社會，移動機器人幫助人類完成危險而復雜的任務成為一種趨勢，但在現(xiàn)實生活中，它們面臨的往往是一些復雜未知的環(huán)境，這給機器人的運動和作業(yè)帶來很大的困難?，F(xiàn)有的移動機器人大多運動能力有限，缺乏作業(yè)機構(gòu)或機構(gòu)靈活性較差，探測不夠靈活。本文針對復雜環(huán)境下探測及作業(yè)的需求，研制了一種帶有操作臂的輪腿式移動機器人系統(tǒng)，并進行實驗研究。
　　針對環(huán)境探測與作業(yè)的需求，確定移動機器人系統(tǒng)的功能和性能指標要求，基于此設計了一種六足四輪雙臂的移動機

2、器人系統(tǒng)，包括運動平臺、剛性操作臂、柔性探測臂以及傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。移動平臺為輪腿式機構(gòu)，可適應不同的路況和運動要求，當?shù)孛姘纪共黄交蛴信_階時，可通過靈活的六足進行運動，而對于平坦路面可采用輪式機構(gòu)進行快速運動，提高運動效率并減小能量消耗。剛性操作臂有4自由度，實現(xiàn)了末端位置控制，可通過攜帶相應的工具執(zhí)行抓取或維修操作。柔性探測臂由彈簧和繩索驅(qū)動機構(gòu)組成，末端攜帶攝像頭，可實現(xiàn)大范圍的探測。
　　根據(jù)移動機器人系統(tǒng)的構(gòu)型和組成，

3、分析了多足步態(tài)穩(wěn)定性的特點，提出了基于腿間協(xié)調(diào)準則的步態(tài)規(guī)劃方法，研制了嵌入式控制系統(tǒng)。對所設計的機器人進行單腿運動學、剛性臂運動學和整體的運動學分析，提出腿間協(xié)調(diào)規(guī)則，分析了各腿的相互作用關系并制定了規(guī)則運行流程。探討了后輪差速和前輪轉(zhuǎn)向角的配合關系，分析了柔性臂的運動原理。結(jié)合ADAMS仿真，驗證了系統(tǒng)設計的合理性。機器人采用WIFI攝像頭和超聲波傳感器進行環(huán)境感知。以STM32系列芯片為核心開發(fā)了嵌入式控制系統(tǒng)，植入了實時操作系統(tǒng)