一種輪式移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步及機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化智能小區(qū)越來(lái)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(diǎn)定時(shí)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(fèi)用。采用智能巡檢機(jī)器人進(jìn)行定點(diǎn)定時(shí)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(yán)冬等條件相對(duì)比較惡劣的情況下能夠大大降低安保人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
　　智能巡

2、檢機(jī)器人研究的關(guān)鍵技術(shù)之一就是輪式移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)控制。要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主巡檢,必須要有一個(gè)結(jié)構(gòu)靈巧、易于控制的移動(dòng)平臺(tái),本論文針對(duì)用于數(shù)字化智能小區(qū)安全巡檢機(jī)器人的輪式移動(dòng)平臺(tái),進(jìn)行結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)控制研究。
　　(1)分析了智能巡檢機(jī)器人的工作環(huán)境,在對(duì)輪式移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上,提出了移動(dòng)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案。
　　(2)針對(duì)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,轉(zhuǎn)彎半徑受限,控制不方便,以及傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳

3、動(dòng)效率低的問(wèn)題,采用直驅(qū)電動(dòng)機(jī)差速轉(zhuǎn)向的機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,運(yùn)用嵌入式控制器構(gòu)成分級(jí)控制體系,以求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)向靈活、易于控制的平臺(tái)結(jié)構(gòu)。
　　(3)建立了移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的特性進(jìn)行了分析,采用差速控制的方法,對(duì)兩獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行高精度的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,通過(guò)兩獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪各自的運(yùn)動(dòng)合成平臺(tái)的整體運(yùn)動(dòng),從而解決了移動(dòng)平臺(tái)軌跡跟蹤性能差的問(wèn)題。
　　(4)建立了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制性能及輪式移