4。1  控制系统目的 19

  4。2  控制系统的结构及组成 20

  4。3  控制系统的硬件选型 21

    4。3。1 单片机 21

4。3。2 传感器 22

结论 27

谢辞 28

参考文献 29

第一章　绪论

1。1  课题研究的背景

现如今机器人已经在各个领域里广泛使用，尤其是在工业领域中的工业机器人经过几十年的发展已经相对较为成熟。针对民用和军事领域的移动机器人起步相对较晚，而且移动机器人种类繁多，既有步行式，履带式，轮组式等运动方式单一的机器人，也有履带和步行结合或履带、步行、轮组结合的复合式机器人。需要根据具体的应用场合定制它的型号，无法做到工业机器人在一定程度上的通用。受科技的进步，产业饱和程度，人口老龄化，居民消费升级等因素影响，据测算未来工业机器人的市场为千亿级别，而移动机器人的市场为万亿级别。因此移动机器人将拥有比工业机器人更为广阔的市场前景，并且伴随着人工智能的发展，移动机器人将获得显著的进步。论文网

1。2  移动机器人发展历史

1。1。1  国外移动机器人的研究史

1。1。2  国内移动机器人的研究史

1。3 论文研究内容与技术要求

本课题的研究任务为：利用机器人将重物运输上楼，在这过程中爬楼机器人能够自动。适应平地和爬楼两种环境，尤其是爬楼这种具有障碍性的环境，如何对障碍进行探测，对障碍进行定性且定量的分析，提前避开障碍，顺利跨过障碍具有很大的挑战性。要解决这些问题不仅要从机械结构是否满足爬楼要求的合理性来进行分析，也要从机器视觉检测环境的还原度和控制系统分析数据，模式切换入手。因此该爬楼机器人是一个高度融合光机电一体化的产品。针对上海擎用汽车部件有限公司在机器人搬运汽车零部件过程中出现的节拍慢即效率低，同时由于汽车零部件为不规则的物体，在爬楼过程中质心分布不均导致有一定的几率零件滑落等问题进行了推导验证。因此需要提高机器人在搬运过程中因硬件和软件设计过程中的缺失导致对环境的适应能力差，导致运输过程问题频发，效率低下。而且负载有可能为不规则的物体，载物框的设计要尽量避免采用固定连接，尽可能动态调整，随着物体质心变化来适应。

本课题的要求为：楼梯高度为：150mm~200mm; 楼梯宽度：240mm~300mm;平地行进速度：2米/分钟；爬楼速度：10台阶/分钟；运载重量不大于20kg。

第二章 方案论证

2。1  方案调查

   传统的爬楼机器人的运动方式分为轮组式，履带式以及足式。近年来得益于社会的快速发展，对机器人的需求越来越大，相应的对机器人适应环境能力提出更高要求，出现了如足式与轮式相结合的复合机器人。文献综述

目前履带式爬楼机器人采用的原理借鉴了军事领域的坦克运动原理，有许多的相似之处。其优点在于跨越障碍能力相对较强，可以较好的复杂的环境。但它的缺点是重量比较大，导致它的速度较慢，尤其在平地状态下与轮式相比，运输效率太低，灵活性较低。而且其采用了与坦克类似的履带有可能对楼梯间尖锐部分造成损坏。