安裝有麥克納姆輪系的全向移動平臺具有高工作效率、高位置精度、零轉向位移和全方位移動的特點。全向移動平臺作為智能化技術的體現(xiàn),逐漸滲入至重工業(yè)范疇,不僅可以降低人為勞動力,保障工人的安全,還可以實現(xiàn)重工業(yè)的自動化作業(yè)。而現(xiàn)代工業(yè)的需求直接影響著全向移動平臺的結構設計和性能特征,本文基于承載調姿產(chǎn)品的裝配運輸需求對全向重載移動平臺進行設計,并對其性能特征進行理論研究和仿真分析,主要內容如下:針對承受重載且限高的技術要求,對全向移動平臺的結構進行設計,主要包括車架、移動機構和獨立懸掛機構等結構的設計,特別針對移動機構采用的布置方式和獨立懸掛機構采用的減震方式進行方案設計。運用Creo軟件對移動平臺設計方案進行三維建模,搭建控制方案,明晰控制原理及選擇相關控制元件,再對其進行加工制造,裝配調試,進而規(guī)劃樣機運行的操作步驟。基于移動平臺的雙排16輪結構方案設計對運動學進行分析,采用坐標轉換的方法建立移動平臺質心作為輸出參數(shù)對象與驅動輪系作為輸入?yún)?shù)對象之間的聯(lián)系式。以移動平臺的運動特性為基礎建立相應的動力學方程,推導驅動輪角速度、角加速度與所受外力之間的關系式。運用拉格朗日方法分析移動平臺懸掛機... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

“索杰納”火星探索移動機器人

地下鋪設電線，利用電磁感應產(chǎn)生磁場來引導移動平臺定向移動[22]。1973年，瑞典VOLVO公司引入計算機控制AGV完成裝配工作，并大量應用于生產(chǎn)線，這樣創(chuàng)新性的改進極大地解放了人力勞動，也使裝配運輸更加準確，在汽車領域的應用擴大了AGV的使用領域[23]。此后，AGV又逐漸在柔性制造和柔性裝配領域得到應用。隨著對AGV技術的深入研究，1997年，AGV首次涉足外星探測領域，美國NASA應用AGV技術發(fā)明制造并成功發(fā)射用于探測考察的火星車“索杰納”，如圖1-1所示。而后又將此技術應用于“勇氣號”火星機器人并成功登陸火星，如圖1-2所示[24]，它出色的完成火星地面勘測任務，并傳輸回大量珍貴資料。圖1-1“索杰納”火星探索移動機器人圖1-2“勇氣號”火星探索移動機器人在軍用領域上，美國Foster-Miller公司研制了軍用履帶式AGV產(chǎn)品“魔爪”，如圖1-3所示，該AGV產(chǎn)品在軍事上既可以裝備機槍也可以裝備導彈，操控者只需在安全地區(qū)實行遠程操作指揮即可[25]；英國發(fā)明設計了一種高科技拆彈機器人“龍

燕山大學工程碩士學位論文-4-行者”，采用的同樣是履帶式AGV的形式，通過在移動機器人上安裝機械臂的形式來實現(xiàn)拆彈的目的，如圖1-4所示，這種機器人體積小，便于隨身背包攜帶，可用于爆炸裝置的檢測與拆除，從而避免士兵直接接觸發(fā)生意外事故[26]。圖1-3“魔爪”軍用移動機器人圖1-4“龍行者”拆彈移動機器人在生活服務領域上，很多國家開展了智能輪椅的研究，智能輪椅相比于傳統(tǒng)輪椅的區(qū)別在于：智能輪椅[27]屬于移動機器人一類，利用輪系行走機構運動，較傳統(tǒng)輪椅的不同在于其結構設計除了舒適座椅以外，還安裝有電腦控制系統(tǒng)和其它傳感設備，當安裝有相當于人眼功能的視覺設備或激光等傳感器時，可實現(xiàn)智能輪椅的無障礙運動等功能。例如美國麻省理工大學開發(fā)的可語音控制的智能輪椅機器人，如圖1-5所示。足球移動機器人[28]作為替代足球運動員而開發(fā)的一款足球競賽類移動平臺，若其能在足球競賽中獲勝，則說明所開發(fā)設計的足球機器人具備較高的人工智能技術，而RoboCup機器人世界杯則是一個提供給眾多專業(yè)機器人彼此競賽的平臺，它聚集了世界眾多高端前沿智能技術，有很高的科學技術水平，在機器人競賽領域有很高的世界影響力，足球移動機器人也因此成為了研究人工智能技術的載體，機器人足球賽如圖1-6所示。圖1-5智能輪椅機器人圖1-6機器人足球賽


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