全向移动式家用服务机器人全向移动机构设计与运动控制
时间:2018-11-09 16:26 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要本文对全向移动式家用服务机器人的设计制定出了总体设计方案，并且针对其中的全向移动机构部分进行了详细的机械以及运动控制电路设计。本文涉及的全向移动式家用服务机器人由图像和距离识别部分、电机控制部分、机械臂以及全向移动机构四大大部分组成。同时文中设计的全向移动机构能够实现将上位机传输的电机转角以及转速信号转化为PWM信号以控制全向移动机构的电机，从而达到全向移动的目的；基于STC15F2K60S2单片机设计的简单硬件电路用来转换上位机信号并控制电机，并编写了相应程序用来产生可以控制电机的控制信号；完成对单个轮系的控制并针对全向移动提出了控制方案。最终对程序进行仿真，对硬件电路、程序以及机械进行调试，确保轮系正常工作，全向移动机构能够完成全向移动任务。30044 关键词 机器人 总体方案 全向移动机构 毕业论文设计说明书外文摘要 Title Omni-directional mobile home service robot —— Design and motion control of Omni-directional mobile mechanism Abstract In this paper, the overall design is set out for the omnidirectional home mobile service robot. For the part of omni-directional mobile mechanism, machinery and circuits of motion control are analyzed carefully. The captioned robot is consisted of image and distance recognition parts, motor control part, mechanical arm and omni-directional mobile mechanism. Then relatively mechanism is designed. Omni-directional mobile mechanism designed in this paper can control motor to achieve the purpose of omni-directional mobile by translating motor rotation and speed signal upper computer transmits into PWM signal. Hardware circuit is designed basing on STC15F2K60S2 microcontroller to translate the signal receiving form upper computer to control the motor. The program is designed to generate control signals of the motor. The control of a single gear train is completed and Omni-directional mobile control scheme is proposed. Eventually, the simulation and the debugging for program and the debugging for hard circuit and machinery are completed to insure gear train working properly and the mobile task of omni-directional mobile mechanism succeed. Keywords robot overall plan omni-directional mobile mechanism 目 次 1 绪论 1 1.1 前言 1 1.2 研究背景 1 1.3 国内外研究现状 2 1.4 本研究的目的 5 2 家庭服务机器人及全向移动机构的总体设计 6 2.1 家庭服务机器人的总体设计 6 2.2 全向移动机构的总体设计 8 3 全向移动机构机械设计 11 3.1 驱动电机、转向电机选型 11 3.2 传动齿轮设计 15 3.3 矩形花键轴设计 18 3.4 U型板结构设计与仿真分析 24 3.5 套筒结构设计 28 3.6 安装底板结构设计 29 3.7 全向移动机构机械安装及定位 31 4 全向移动机构硬件电路设计 35 4.1 硬件电路设计要求 35 4.2 硬件电路所需原件选型 35 4.3 硬件电路设计 38 (责任编辑：qin) |