狹小空間內(nèi)的全向移動(dòng)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，全向移動(dòng)技術(shù)逐漸成熟，其中使用Mecanum輪技術(shù)的全向移動(dòng)設(shè)備憑借運(yùn)行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛關(guān)注。Mecanum輪全向移動(dòng)平臺(tái)具備平面運(yùn)動(dòng)的全部三個(gè)自由度，能大大提高傳統(tǒng)輪式設(shè)備的移動(dòng)效率，特別適用于狹小作業(yè)空間。在物流、工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域具備極高的研究價(jià)值。本文以設(shè)計(jì)的全向移動(dòng)平臺(tái)為研究對(duì)象，介紹了機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，使用軟件聯(lián)合仿真加快了研發(fā)進(jìn)度，在此基礎(chǔ)上制作了物理樣機(jī)并完成了測

2、試。本文研究內(nèi)容主要如下：
　?。?）對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。推導(dǎo)了全向移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)存在的輪組和地面接觸不充分的問題進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了一種減震機(jī)構(gòu)。結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)果分析了車身參數(shù)變化對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的影響，以此為依據(jù)將設(shè)計(jì)的減震機(jī)構(gòu)引起的運(yùn)動(dòng)誤差保持在合理范圍內(nèi)。
　?。?）設(shè)計(jì)了模糊PID控制器用于輪組協(xié)同控制。介紹了模糊PID控制器原理，分析了平臺(tái)的動(dòng)力參數(shù)并進(jìn)行了電機(jī)選型。在MATLAB/Simulink

3、環(huán)境下建立了直流電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)，仿真驗(yàn)證了算法的合理性。
　?。?）建立了ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。本文詳細(xì)列寫了聯(lián)合仿真模型的建立過程，并完成了平臺(tái)典型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的仿真實(shí)驗(yàn)，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　（4）完成了物理樣機(jī)機(jī)械本體制作和控制系統(tǒng)調(diào)試。文章描述了機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，介紹了電氣系統(tǒng)的總體方案，其中移動(dòng)平臺(tái)基于STM32高性能單片機(jī)完成輪組閉環(huán)控制和人機(jī)交互，在上位PC機(jī)開發(fā)了基于VB