人口老齡化催生出的更多日間照料工作與人口紅利的減少導(dǎo)致的勞動(dòng)力緊缺,為家庭服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展與推廣提供了可能性,加之當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與人們對(duì)更高生活品質(zhì)的訴求之間的矛盾,更加說(shuō)明了功能多樣控制方便的家庭服務(wù)機(jī)器人的推廣意義。面向家庭環(huán)境的服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)集成功能發(fā)展至今,已從幫助減輕家務(wù)負(fù)擔(dān)、解放人手,升級(jí)為優(yōu)化居住環(huán)境、提高生活品質(zhì)和向不同年齡段的家庭成員提供情感交流、智能陪護(hù)等。依據(jù)助老助殘的功能需求和室內(nèi)家庭環(huán)境的應(yīng)用背景,本文提出了一種家庭服務(wù)機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。并針對(duì)機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)底盤與機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、導(dǎo)航定位與路徑規(guī)劃、機(jī)器人控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)與服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)等方面做了詳細(xì)介紹,主要內(nèi)容包括:1、總體設(shè)計(jì)。分析了國(guó)內(nèi)外典型家庭服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)特點(diǎn),給出了家庭服務(wù)機(jī)器人整體系統(tǒng)與功能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案,針對(duì)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn),重點(diǎn)介紹了輪式驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)、仿人軀干關(guān)節(jié)和機(jī)械臂的設(shè)計(jì)思路;詳細(xì)論述了機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和硬件選型。2、建模分析。對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人進(jìn)行了建模分析,對(duì)機(jī)器人輪式移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模,分析了里程計(jì)直線和圓弧兩種運(yùn)動(dòng)模型;利... 

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究背景與意義
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 家庭服務(wù)機(jī)器人的總體系統(tǒng)概述
    2.1 系統(tǒng)概述
    2.2 家庭服務(wù)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)
        2.2.1 移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)
        2.2.2 機(jī)器人仿生機(jī)械臂設(shè)計(jì)
    2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 移動(dòng)平臺(tái)子系統(tǒng)
        2.3.2 機(jī)械臂子系統(tǒng)
        2.3.3 傳感器系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 家庭服務(wù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.1.1 差動(dòng)驅(qū)動(dòng)模型
        3.1.2 里程計(jì)模型
    3.2 操作機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.2.1 手臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)
        3.2.2 機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 家庭服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航與定位方法設(shè)計(jì)
    4.1 機(jī)器人定位
        4.1.1 室內(nèi)環(huán)境特征識(shí)別與估計(jì)
        4.1.2 環(huán)境特征提取
        4.1.3 機(jī)器人位姿更新
    4.2 家庭服務(wù)機(jī)器人全局路徑規(guī)劃算法
        4.2.1 傳統(tǒng)蟻群算法的缺陷
        4.2.2 環(huán)境建模
        4.2.3 勢(shì)場(chǎng)蟻群算法基本原理
        4.2.4 改進(jìn)算法環(huán)境構(gòu)建與實(shí)施
        4.2.5 改進(jìn)蟻群算法效果仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 家庭服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.1.1 系統(tǒng)操作界面
        5.1.2 通信區(qū)
        5.1.3 狀態(tài)區(qū)
        5.1.4 機(jī)械臂與移動(dòng)平臺(tái)控制區(qū)
        5.1.6 環(huán)境識(shí)別區(qū)
    5.2 下位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 通信連接
        5.2.2 子程序調(diào)用
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]面向感性需求的家庭服務(wù)機(jī)器人造型設(shè)計(jì)研究[J]. 王年文,王劍.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2018(11)
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本文編號(hào)：3663300