3。4  设计方案拟定

根据扬州振光机械有限公司提出的设想，本课题拟采用如下方案。

对于移动机器人机轮式驱动的选择有两种，一种是四轮驱动，两个主动轮，两个辅助轮来达到四轮驱动的方式，还有一种是两轮独立驱动机构，两轮独立驱动机构是最常用的一种驱动结构。

方案一：两轮独立驱动机构，两轮独立驱动机构是最常用的一种驱动机构。如图1-1所示，该机构利用一个两个独立驱动轮轮构成，左右两个驱动轮由两个电动机经过减速器独立驱动，随机置于机器人地盘的下方位置。机器人的行进方向由两轮驱动机构的速度差值决定，通过两个电机施加不同的速度可实现任意的驱动，因此属于差分驱动方式。 两轮独立驱动机构

两轮独立驱动机构的特点：运动灵活；机构组成简单；当两轮转速大小相等且方向相反时，还可以实现机器人本体的灵半径回转。

两轮独立驱动机构的缺点：该机构对伺服系统的要求较高，如进行严格的直线运动则需保证左右两个轮子的旋转速度完全一样，且在加减速时的动态特性也应完全一致，这就要求伺服驱动系统要有足够的精度和优异的动态特性，从而会导致移动机器人成本的增高。

方案二：三轮全驱动全导向机构，三轮全驱动全导向机构属于同步驱动的装置方式，如图1-2，该机构中，三个轮子成120度放置，用齿轮或者链条将轮子同分别用以进行方向控制和驱动的电机相连。转向轮可独立的进行转向，两个驱动轮进行速度控制，因此在结构和原理上类似于前轮驱动前导向机构的前轮。

 三轮驱动机构

这种机构的特点是：运动灵活性高，机构整体结构复杂，完成每个动作都需要对6个伺服电机进行合理控制，且对于方向和驱动控制精度有较高的要求，因此控制难度较大。

方案三：四轮驱动全导向机构，四轮驱动采用两个高进度驱动轮和两个辅助轮构成，如图1-3。移动机器人的行进方向由两轮驱动机构的速度差值决定，通过对两个电机施加不同的速度可实现任意方向的驱动，因此可以实现全向移动。

  四轮驱动机构

这种结构的特点是运动灵活、行动稳定、便于控制、成本低，车轮的旋转和转向是独立控制的。四轮布局相比两轮和三轮布局稳定性更好。

方案四：四轮驱动全导向机构，四轮驱动均采用高进度驱动轮构成。移动机器人的行进方向由两轮驱动决定，通过对两个电机施加速度可实现任意方向的驱动，因此可以实现全向移动。

这种结构的特点是运动灵活、行动稳定、便于控制、成本低，车轮的旋转和转向是独立控制的。

方案对比：综上所述，因四轮驱动更经济稳定且灵活程度不低于两轮驱动等优点，固选择四轮驱动来用于本次设计，所以方案三、四设计方法有可靠性更有保证故为本次课题的最佳选择。

4  毕业设计（论文）内容

4。1  基本内容

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。机器人具有回避人及防碰撞功能；机器人外形为人形,腰部可在+一90度范围内旋转；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；机器人能识别杯子、盘子、碗碟等器皿；在遇到人阻碍其行进时或者运送饭菜和茶点到制定位置时，机器人具有简单的语音提示功能；机器人由驱动部分、腰部、肘部、手部和头部组成，腰部可在一定范围内的旋转；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；控制系统置于机器人身体内，机器人身体外部配紧急停止按钮；机器人采用直流驱动，机器人身体内配充电电池。