轮足移动机器人设计开题报告
1 开题依据 2
2 国内外研究现状3
2.1 国外研究现状3
2.1.1 轮足复合式移动机器人——Walk’n Roll3
2.1.2 韩国研究的全方位移动机器人3
2.1.3 国立台湾大学研发的轮腿式机器人——Quattroped4
2.2 国内研究现状5
2.2.1 轮足复合式移动机器人——HITAN-I5
2.2.2 全方位移动足球机器人——交龙6
3 方案选择8
3.1候选方案8
3.3.1 候选方案一8
3.3.2 候选方案二9
3.3.3 候选方案三 11
3.2 方案确定13
4 毕业设计内容14
5工作进度安排15
6 参考文献16
1.开题依据
近年来, 随着移动机器人学和相关技术的发展,使得移动机器人在很多行业的应用逐渐深入和拓宽, 如火星探路者移动机器人, 金字塔探秘移动机器人, 移动机器人吸尘器, 踢足球的移动机器人等。移动机器人由移动机构、传感器和控制器等组成。其中移动机构是移动机器人运动的基础, 根据移动特性可以分为非全方位和全方位移动机器人两种。10796
轮式机器人具有良好的稳定性、较快的移动能力等优点，在足球机器人比赛等领域得到了广泛的应用。全方位运动方式是轮式机器人的一种运动方式，这种方式可以使机器人在平面内获得任意的运动方向，完全控制平面运动的3个自由度——前后、左右和自转。全方位移动机构在调整姿态时，回转半径为零，可以实现平面上任意轨迹连续运动，在许多场合比普通的移动机构有明显的优越性，如某些壁面机器人、自动焊接机器人、管道机器人等需要对自己所处的位置进行细微的调整，才能满足运动的准确性和重复定位精度的要求。全方位轮式机器人能够在保持车体姿态不变的情况下沿平面上任意方向作直线移动，理论上刻在机器人所处平面上以任意角度和速度运动，机动性增强，非常适合工作在空间有限、狭窄、对机器人的机动性要求高的场合中。近年来以全方位运动机构为平台的机器人，以其优异的运动特性，越来越受到研究机构的重视，得到了长足的发展。国外很多研究机构开展了全方位移动机器人的研制工作, 在车轮设计制造、机器人上轮子的配置方案、以及机器人的运动学分析等方面, 进行了广泛的研究, 形成了许多具有不同特色的移动机器人产品。国内虽然在移动机器人上的研究开展了一段时间, 但是全方位的移动机器人还仅局限于几种固有的形式。
现今的移动机器人的行进方式主要有轮式、腿式和履带式三种。腿式结构在自然界中广泛存在，其地形适应能力强，具有很强的越障能力，几乎能在任何地形环境下行走，但受其结构的限制，行进速度较慢且控制复杂；履带式结构具有牵引性能好，不易打滑，地形适应能力强，但其重量较大，运动惯性大，振动较大，行进速度不太快，轮式结构行进速度最快，但其地形适应能力最差，只能在较平稳的地形环境下行走。为了适应复杂的地形环境，现在很多机器人都不单单采用轮式移动机构，更多的是采用轮履式、轮腿式或是轮履腿式等复合移动机构。复合移动机器人平台在不同环境下采用不同的行进策略，极大地提高了机器人的前进速度和地形适应能力，成为当今室外机器人发展的一个主要方向。
如果我们把全方位移动机器人和轮足复合式移动机器人的优点结合起来，能够使移动机构具有更好的移动性能，能适应各种复杂、未知、多变的非结构环境，能具有更强的环境适应性，使用前景十分广泛。
2. 国内外研究现状
2.1 国外研究现状
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