當(dāng)今社會(huì)人口老齡化加重,養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人投入醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域,可以大大的緩解醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域壓力。本文針對(duì)養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人,設(shè)計(jì)一款具有立體感知功能的全向移動(dòng)平臺(tái)。針對(duì)護(hù)理機(jī)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(hù)理機(jī)器人的分層環(huán)境感知技術(shù)。在利用激光雷達(dá)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行多層面的環(huán)境感知后,對(duì)各層面分別進(jìn)行柵格地圖的構(gòu)建,對(duì)傳統(tǒng)A*導(dǎo)航算法進(jìn)行改進(jìn)。使用改進(jìn)后的A*算法對(duì)養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人進(jìn)行路徑規(guī)劃,并對(duì)其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。首先,設(shè)計(jì)養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人全向移動(dòng)平臺(tái)。綜合考慮養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人全向移動(dòng)平臺(tái)的全向移動(dòng)、平穩(wěn)、減震以及防傾倒的需求,對(duì)全向移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為達(dá)到養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人在室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行抱人移動(dòng)的實(shí)際需求,對(duì)全向輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行功率計(jì)算選型。完成全向移動(dòng)平臺(tái)控制器、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)等硬件連接。倍�？刂破魃衔粰C(jī)軟件將運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)通過(guò)模塊EL2521和耦合器EK1100發(fā)送脈沖指令與四臺(tái)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通信,驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。完成驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置后,通過(guò)倍�？刂破魃衔粰C(jī)軟件TwinCAT3對(duì)電機(jī)進(jìn)行物理軸設(shè)定、NC軸的控制及PLC編程。其次,分析養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人四輪均勻分布的布局方式... 

【文章來(lái)源】：北京建筑大學(xué)北京市

【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 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.1 全向移動(dòng)的國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 全向移動(dòng)的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容以及結(jié)構(gòu)安排
第2章 養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人全向移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)
    2.1 護(hù)理機(jī)器人結(jié)構(gòu)介紹
    2.2 移動(dòng)平臺(tái)
        2.2.1 全向移動(dòng)平臺(tái)的選擇
        2.2.2 全向輪底盤總體方案的設(shè)計(jì)
        2.2.3 減震機(jī)構(gòu)
        2.2.4 防傾倒機(jī)構(gòu)
    2.3 電機(jī)功率計(jì)算
        2.3.1 全向輪底盤設(shè)計(jì)
        2.3.2 驅(qū)動(dòng)力分析
        2.3.3 驅(qū)動(dòng)力分析
    2.4 全向移動(dòng)平臺(tái)硬件控制
        2.4.1 全向移動(dòng)平臺(tái)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(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 全向移動(dòng)平臺(tái)布局
        3.1.1 多輪布局選擇
        3.1.2 全向移動(dòng)平臺(tái)布局
    3.2 全向移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)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(hù)理抱舉機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑的規(guī)劃
    4.1 激光雷達(dá)感知
        4.1.1 激光雷達(dá)
        4.1.2 激光雷達(dá)精度測(cè)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(jìn)
            4.2.2.2 改進(jìn)啟發(fā)式評(píng)估函數(shù)
            4.2.2.3 多層次綜合導(dǎo)航
    4.3 仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境的設(shè)計(jì)
        4.3.1 分層環(huán)境感知
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境三維建模
        4.3.3 模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 養(yǎng)老護(hù)理抱舉機(jī)器人路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)
    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(bǔ)償
        5.1.3 改進(jìn)A*算法路徑規(guī)劃
        5.1.4 障礙物疊加
    5.2 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)
    5.3 路徑跟蹤實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]車—路耦合作用下高速公路車輛運(yùn)行安全性評(píng)價(jià)研究[D]. 唐宗鑫.東南大學(xué) 2018
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碩士論文
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[2]仿人雙臂護(hù)理機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究[D]. 李雪冬.北京建筑大學(xué) 2019
[3]基于麥克納姆輪的全向智能移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 靳士超.蘇州大學(xué) 2018
[4]基于A*算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[D]. 王淼弛.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[5]酒店服務(wù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 李巧藝.西南交通大學(xué) 2017
[6]輪式智能小車的全局路徑規(guī)劃算法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 翁星.河北工業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于Mecanum輪的堆垛機(jī)全方位運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 崔欣岳.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[8]一種全方位護(hù)理服務(wù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[D]. 武愛(ài)華.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[9]基于FPGA的帶式輸送機(jī)輸送量檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究[D]. 關(guān)久良.東北大學(xué) 2015
[10]基于麥克納姆輪的全向重載移動(dòng)技術(shù)研究[D]. 朱浩.南京航空航天大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3170086