傷員自平衡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜、未知、多變的非結(jié)構(gòu)環(huán)境中，針對(duì)傷員轉(zhuǎn)運(yùn)工作出現(xiàn)的轉(zhuǎn)運(yùn)效率低，人力資源消耗大，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程傷員的不舒適感、傷情加重甚至二次傷害等問(wèn)題，本文提出一種基于多平衡機(jī)構(gòu)的耦合模型的全方位自平衡系統(tǒng)，設(shè)計(jì)研究一款具備高路面通過(guò)性，含有自平衡系統(tǒng)的履帶式傷員轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，分別針對(duì)自平衡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)方案、自平衡系統(tǒng)和移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)分析，結(jié)合其功能指標(biāo)搭建控制系統(tǒng)，最后完成樣機(jī)制作并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　本文研究?jī)?nèi)容

2、如下:
　　(1)提出了自平衡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人總體方案、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。針對(duì)自平衡專業(yè)機(jī)器人的頂端傷員固定裝置、自平衡系統(tǒng)、移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，并完成控制系統(tǒng)整體框架的規(guī)劃與構(gòu)建。確保傷員固定裝置結(jié)構(gòu)尺寸合理性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人的全方位自平衡功能，復(fù)雜路面的高通過(guò)性和較好的越障性能;
　　(2)對(duì)自平衡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性展開(kāi)深入研究。首先，根據(jù)自平衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析其運(yùn)動(dòng)特性，并結(jié)合RPY理論建立自平衡系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模

3、型;其次，結(jié)合自平衡系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，利用MATLAB軟件基于蒙特卡洛法完成對(duì)自平衡系統(tǒng)工作空間云圖的構(gòu)建;同時(shí)針對(duì)移動(dòng)平臺(tái)建立其在直線、旋轉(zhuǎn)和圓弧三種行駛路線下的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程;最后，對(duì)自平衡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人的爬坡性能和抗傾覆性能進(jìn)行理論分析與校核。
　　(3)自平衡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭建。根據(jù)自平衡轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人的設(shè)計(jì)指標(biāo)和功能要求設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，其中包括運(yùn)動(dòng)控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊等。并通過(guò)無(wú)線傳輸模塊完成對(duì)機(jī)器人遠(yuǎn)程操控的功能。