球形機器人工程化若干技術(shù)研究.pdf

1、球形機器人是在傳統(tǒng)機器人基礎(chǔ)上研發(fā)的一種新型的移動機器人,它具有全方位的運動方式,是對傳統(tǒng)機器人的拓展和補充。不存在翻仰問題,具有運動速度快、承載能力強、驅(qū)動電機少、控制簡單的特點。在復雜環(huán)境中運動時,球形機器人全封閉的外殼能有效地保護其內(nèi)部機構(gòu)和裝置;如果與障礙物發(fā)生碰撞,球形機器人還可以經(jīng)過自身調(diào)整迅速恢復穩(wěn)定狀態(tài)。球形機器人與地面接觸是點面接觸,屬于滾動摩擦,具有運動阻力小、移動速度快、轉(zhuǎn)向靈活方便等優(yōu)點,其發(fā)展越來越受到學者們的

2、關(guān)注。但目前的球形機器人結(jié)構(gòu)復雜,且運動學和動力學建模往往是針對學者們自行設(shè)計的球形機器人而言,不具有通用性。
　　本文的主要工作是在學習和總結(jié)前人對球形機器人研制的基礎(chǔ),通過對球形機器人進行動力學分析和運動學分析,建立通用的動力學和運動學模型,并對爬坡、越障和圓周運動進行詳細分析,并對球形機器人進行障礙物識別與面向目標的運動控制和路徑跟蹤策略方面的研究。硬件中主控板以STM32F103單片機為控制核心,實現(xiàn)加速度、超聲波、溫度等