设计描述：

文档包括:

WORD版本设计说明书一份，共38页，约18000字
任务书一份
外文翻译一份
开题报告一份

CAD版本图纸，共4张

毕业设计（论文）任务书

I、毕业设计(论文)题目：

轮式移动机器人的结构设计

II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：

   以轮式机器人为研究对象，完成机器人的结构设计，机器人的前进、后退、
360度范围转动。
    

III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：
1、开题报告                                       2 周
2、总体方案设计                                   3 周
3、零部件的结构设计                               3 周
4、计算与强度校核                                 3 周
5、外文资料翻译（不少于6000实词）                1 周
6、毕业论文整理及答辩准备                         1 周

Ⅳ 、主  要参考资料：
 [1].孙恒等主编.机械原理（第六版）.高等教育出版社，2001.

 [2].马香峰主编.工业机器人的操作机设计.冶金工业出版社，1996.

 [3].宗光华 张慧慧议.机器人设计与控制.科学出版社，2004.

 [4].李志尊.UG NX CAD 基础应用与范例解析[M].机械工业出版,2004

 [5]. Y.Fujimoto and A.Kawamura. Autonomous Control and 3D Dynamic Simulation Walking
Robot Including Environmental Force Interaction. IEEE Robotic and

Automation Magzine,1988,5(2):33-42.
              

轮式移动机器人的结构设计

摘要：本文首先对机器人的国内为发展现状做了介绍，同时根据设计要求对机器人的整体方案进行了分析，包括几何尺寸、控制芯片的选择。然后从机器人性能要求的角度出发，分别对机器人的运动方式、模型结构和车体成型方式做了比较，最终确定了非完整约束轮驱四轮式移动结构模型——后轮同轴驱动，前轮转向的轮型机器人。
       本文对移动机器人硬件结构做了详细的可行性分析及设计，并且做了相应的计算、校核，主要包括：驱动轮电机和转向轮电机的选择；齿轮的设计计算和校核；前后减震系统以及转向机构设计和车体的一些机械结构设计等。对轮式移动机器人的运动学特性进行了分析，建立了不考虑滑行、刹车等的轮式移动机器人的运动学模型。
       最后，本文对所作研究和主要工作进行了总结，并将设计的轮式机器人的结构进行联合调试。实验结果表明，该系统性能稳定、可靠，可控制性高，安全性高，达到了本设计的设计要求。

关键字：轮式移动机器人 运动学模型  结构设计

                                         指导老师签名：

  目    录

1  前言??????????????????????????????????????????????????????????（2）
2  机构的驱动方案设计????????????????????????????????????????（5）
2.1 机器人运动方式的选择??????????????????????????????????????????（5）
 2.2 轮式机器人驱动方案设计????????????????????????????????????????（9）
   2.2.1轮式机器人驱动轮组成??????????????????????????????????????（10）
   2.2.2轮式机器人转向轮组成??????????????????????????????????????（11）
   2.2.3电机选择??????????????????????????????????????????????????（12）
   2.2.4减速机构的设计????????????????????????????????????????????（17）
   2.2.5变速箱体、前车体及电池箱??????????????????????????????????（18）
   2.2.6后减震及前减震机构????????????????????????????????????????（19）
   2.2.7车轮和轮毂????????????????????????????????????????????????（20）
3  传动机构、执行机构的设计及受力分析????????????????????（23）
 3.1 传动机构的设计????????????????????????????????????????????????（23）
 3.2 执行机构的设计????????????????????????????????????????????????（24）
 3.3 机器人受力分析及如何保证加速度最优????????????????????????????（24）
4  轮式移动机器人的运动学分析??????????????????????????????（26）
 4.1 轮式式机器人的运动学建模??????????????????????????????????????（26）
 4.2 阿克曼约束的机器人运动模型????????????????????????????????????（29）
5  轮式移动机器人的运动控制系统设计???????????????????????（32）
 5.1 控制系统硬件设计??????????????????????????????????????????????（32）
 5.2 控制系统软件设计??????????????????????????????????????????????（34）
   5.2.2上位机控制系统软件设计????????????????????????????????????（34）
   5.2.3下位机控制系统软件设计????????????????????????????????????（34）
6  结论??????????????????????????????????????????????????????????（36）
参考文献?????????????????????????????????????????????????????????（37）
致谢??????????????????????????????????????????????????????????????（38）