1。3 国内餐厅服务机器人现状与发展动向

2  移动机器人上肢机构设计

2。1引言

机械上肢机构的选择和设计，要参照任务书和实际出发。在上肢机构方面。目前在机器人各个领域中，研究人员对于步行机器人和履带式机器人这一方面的科研做得比较多。移动机器人相比较控制方便，简单，同时效率高，所以也正在迅速发展。

2。2 移动机器人上肢机构设计技术要求文献综述

本文根据任务书要求，开发用于餐饮等服务场所的机器人，其基本功能为：机器人从初始位置，按照指令，沿规定的路径，将盛放饭菜或茶点的托盘运送到指定的位置，待客人或服务人员取下饭菜或茶点后，机器人按制定的路径返回指定位置待命；肘部和手部联动，并保证托盘一定空间范围内平移和升降，在运动过程中保持托盘呈水平状态；机器人高度为150厘米左右；最大宽度和长度均在在40厘米左右（不包括托盘尺寸）；肘部和手部联动，并保证托盘在上下10厘米左右和前后15厘米左右的空间范围内移动，在运动过程中保持托盘呈水平状态；

2。3 移动机器人上肢机构的选择

机器人上肢机构一般使用的是空间连杆机构。它的运动副又命名做关节（joint),因为结构简单，驱动的时候也方便在操作。经常使用的两种方式是用转动关节、移动关节，这两种使用方式一般用R和P表示。一般情况下主动关节采用的是独立的驱动方式，而从动关节一般是从关节。在机构里的主动关节的数量代表了机构的自由度。因为上肢机构基本上表明了机器人的工作大致的空间移动范围，所以上肢运动一般作为机器人的的主动运动。机器人上肢按照坐标形式来分类，大致可以分四个大类： 

   直角坐标型(cartesian coordinate robot)：直角坐标型拥有三个可以移动的关节，可以让手的部分发生三个相互不干涉的位移(x,y,z)，如图2-1 所示。其优点是，高精准度的定位、容易求解的轨迹、控制方法简单易懂等，但是它的缺点在于，会占用比较大的空间，工作的范围比较小，操作的灵活性较差，而且运动速度缓慢。

   圆柱坐标型（cylindrical coordinate robot)：圆柱坐标型拥有两个可以移动的关节，和一个转动关节(PPR)， 如图2-2 所示。它的优点是：占据的空间比较小，工作范围尺寸较大，结构简单，手的部位拥有较高的速度。缺点是：手部伸出距离中心轴的位置较远，它的切向线位移产生的位移分辨率精度低。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

   球坐标型(polar coordinate robot)：球坐标型拥有两个可以转动的关节，和一个可以移动的关节(RRP) ,手部坐标为 (r,α,β)。这种机构的优点就是是结构紧凑，占据的空间比较小。缺点就是目前应用范围较少。 

   关节型（articulated robot）：关节型机器人（articulated robot）是目前机器人机构中运用最广泛的一直形式，这种机器人机构是模拟了人类的上肢结构。一般情况下，基本上关节都是转动关节。关节型机器人优点是：结构紧凑，占据的空间比较小，可以达到的工作空间是比较大的。多关节机械臂的优点是：动作灵巧、运动产生的惯性小、通用能力非常强、同时在工作时可以跨过一些障碍物来继续进行工作。