階梯攀爬機器人結(jié)構(gòu)及控制方案設(shè)計.pdf

1、目前工廠實際生產(chǎn)過程中，零件運輸主要有人工駕駛牽引車進行運送以及使用 AGV智能小車運輸兩種方式。AGV小車在倉庫運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效提高整個制造系統(tǒng)的工作效率，但當(dāng)前AGV小車運輸過程中對地面平整程度要求較高，僅限于在地面狀況較好的平整路面上進行運輸工作，而在階梯環(huán)境下運輸貨物非人工不可取代，如何設(shè)計一款既具有AGV小車運輸功能，又可以實現(xiàn)攀爬階梯功能的智能運輸機器人，是一個亟待解決的現(xiàn)實問題，本文針對階梯攀爬機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計以及控

2、制方案設(shè)計展開研究。
　　就階梯攀爬機器人工作過程中如何實現(xiàn)階梯攀爬、運動過程中如何有效檢測障礙物并進行精確避障以及在攜帶負載情況下快速、準確調(diào)節(jié)機器人重心為研究重點，設(shè)計了可自主切換外形的變形輪機構(gòu)，實現(xiàn)了階梯攀爬機器人攀爬階梯的目的；基于平行四邊形機構(gòu)原理，設(shè)計了階梯攀爬機器人重心調(diào)解機構(gòu)，實現(xiàn)了階梯攀爬機器人可以自主調(diào)節(jié)重心位置的目的。通過所設(shè)計階梯攀爬機器人本體，建立階梯攀爬機器人動力學(xué)方程，并根據(jù)動力學(xué)研究結(jié)果，提出了保

3、證階梯攀爬機器人正常工作的控制方案。
　　基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，使用MC9S12XS128芯片為主控芯片，設(shè)計了階梯攀爬機器人實時控制系統(tǒng)，為控制方案的應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)。
　　采用超聲波傳感器組，對階梯攀爬機器人外部環(huán)境進行實時檢測，使得階梯攀爬機器人可以準確判斷障礙物類型及方位。利用模糊-PID控制方法，設(shè)計階梯攀爬機器人避障控制規(guī)則，實現(xiàn)了階梯攀爬機器人在運動過程中可以快速、準確躲避障礙物。
　　通過階梯攀爬機