當今社會人口老齡化加重,養(yǎng)老護理抱舉機器人投入醫(yī)療護理領(lǐng)域,可以大大的緩解醫(yī)療護理領(lǐng)域壓力。本文針對養(yǎng)老護理抱舉機器人,設(shè)計一款具有立體感知功能的全向移動平臺。針對護理機器人結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及室內(nèi)環(huán)境的多樣性,提出護理機器人的分層環(huán)境感知技術(shù)。在利用激光雷達對機器人進行多層面的環(huán)境感知后,對各層面分別進行柵格地圖的構(gòu)建,對傳統(tǒng)A*導(dǎo)航算法進行改進。使用改進后的A*算法對養(yǎng)老護理抱舉機器人進行路徑規(guī)劃,并對其進行仿真實驗。首先,設(shè)計養(yǎng)老護理抱舉機器人全向移動平臺。綜合考慮養(yǎng)老護理抱舉機器人全向移動平臺的全向移動、平穩(wěn)、減震以及防傾倒的需求,對全向移動平臺進行設(shè)計。為達到養(yǎng)老護理抱舉機器人在室內(nèi)環(huán)境下進行抱人移動的實際需求,對全向輪驅(qū)動電機進行功率計算選型。完成全向移動平臺控制器、驅(qū)動器、電機等硬件連接。倍福控制器上位機軟件將運動控制信號通過模塊EL2521和耦合器EK1100發(fā)送脈沖指令與四臺驅(qū)動器進行通信,驅(qū)動器控制伺服電機運轉(zhuǎn)。完成驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置后,通過倍福控制器上位機軟件TwinCAT3對電機進行物理軸設(shè)定、NC軸的控制及PLC編程。其次,分析養(yǎng)老護理抱舉機器人四輪均勻分布的布局方式... 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.1 全向移動的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 全向移動的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)安排
第2章 養(yǎng)老護理抱舉機器人全向移動平臺的設(shè)計
    2.1 護理機器人結(jié)構(gòu)介紹
    2.2 移動平臺
        2.2.1 全向移動平臺的選擇
        2.2.2 全向輪底盤總體方案的設(shè)計
        2.2.3 減震機構(gòu)
        2.2.4 防傾倒機構(gòu)
    2.3 電機功率計算
        2.3.1 全向輪底盤設(shè)計
        2.3.2 驅(qū)動力分析
        2.3.3 驅(qū)動力分析
    2.4 全向移動平臺硬件控制
        2.4.1 全向移動平臺控制系統(tǒng)
        2.4.2 全向輪控制系統(tǒng)硬件連接
        2.4.3 全向輪控制系統(tǒng)軟件控制
    2.5 本章小結(jié)
第3章 全向移動平臺運動學(xué)分析
    3.1 全向移動平臺布局
        3.1.1 多輪布局選擇
        3.1.2 全向移動平臺布局
    3.2 全向移動平臺運動學(xué)分析
    3.3 路徑跟蹤控制
    3.4 本章小結(jié)
第4章 養(yǎng)老護理抱舉機器人運動路徑的規(guī)劃
    4.1 激光雷達感知
        4.1.1 激光雷達
        4.1.2 激光雷達精度測定
    4.2 A*算法路徑規(guī)劃
        4.2.1 傳統(tǒng)A*算法路徑規(guī)劃
        4.2.2 算法的改進
            4.2.2.2 改進啟發(fā)式評估函數(shù)
            4.2.2.3 多層次綜合導(dǎo)航
    4.3 仿真實驗環(huán)境的設(shè)計
        4.3.1 分層環(huán)境感知
        4.3.2 實驗環(huán)境三維建模
        4.3.3 模擬實驗環(huán)境的路徑規(guī)劃設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第5章 養(yǎng)老護理抱舉機器人路徑規(guī)劃實驗
    5.1 路徑規(guī)劃
        5.1.1 構(gòu)建柵格地圖
        5.1.2 障礙物邊緣補償
        5.1.3 改進A*算法路徑規(guī)劃
        5.1.4 障礙物疊加
    5.2 樣機實驗
    5.3 路徑跟蹤實驗
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
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本文編號：3170086