一種輪式移動平臺的設計及運動控制研究.pdf

1、隨著科技的進步及機械技術、電子技術、信息技術、計算機技術和控制技術的發(fā)展,數(shù)字化智能小區(qū)越來越多地出現(xiàn)在我們的身邊,而小區(qū)的安全巡檢在物業(yè)管理方面占有非常重要的地位。傳統(tǒng)的小區(qū)巡檢方式是采用保安定點定時巡檢,不僅增加了安保人員的工作量,而且隨之增加了小區(qū)的物業(yè)管理費用。采用智能巡檢機器人進行定點定時巡檢不僅減輕了安保人員的工作量,減少管理成本,而且在酷夏或者嚴冬等條件相對比較惡劣的情況下能夠大大降低安保人員的勞動強度。
　　智能巡

2、檢機器人研究的關鍵技術之一就是輪式移動平臺的設計及運動控制。要實現(xiàn)機器人的自主巡檢,必須要有一個結構靈巧、易于控制的移動平臺,本論文針對用于數(shù)字化智能小區(qū)安全巡檢機器人的輪式移動平臺,進行結構的機電一體化設計及運動控制研究。
　　(1)分析了智能巡檢機器人的工作環(huán)境,在對輪式移動平臺進行需求分析的基礎上,提出了移動平臺的總體設計方案。
　　(2)針對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向機構結構復雜,轉(zhuǎn)彎半徑受限,控制不方便,以及傳統(tǒng)驅(qū)動方式結構復雜,傳

3、動效率低的問題,采用直驅(qū)電動機差速轉(zhuǎn)向的機電一體化結構設計方案,運用嵌入式控制器構成分級控制體系,以求設計出結構簡單、轉(zhuǎn)向靈活、易于控制的平臺結構。
　　(3)建立了移動平臺的運動學模型,對移動平臺的特性進行了分析,采用差速控制的方法,對兩獨立驅(qū)動輪進行高精度的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,通過兩獨立驅(qū)動輪各自的運動合成平臺的整體運動,從而解決了移動平臺軌跡跟蹤性能差的問題。
　　(4)建立了實驗平臺,對驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速進行閉環(huán)控制性能及輪式移