轮桨腿一体化两栖机器人控制系统设计_宋吉来
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毕业设计(论文)开题报告-轮足复合式机器人的设计与研究北京交通大学海滨学院毕业设计(论文)开题报告姓名学号专业轮足复合式机器人的设计与研究设计(论文)题目1. 毕业设计(论文)的目的及意义(含国内外的研究现状分析):轮足复合式机器人是一种能够通过内、外传感器反馈信息感知环境及自身状态, 实现在有障碍物的环境中自主运动, 从而完成一定功能或任务的机器人系统。
目前已广泛运用于野外考察、地震救灾、环境检测、娱乐生活等诸多行业,在安全、军事、生活以及科学研究中扮演着越来越重要角色。
其中轮足式机器人结构简单,容易实现,具有移动速度快、转向性能好、行走效率高等特点。
但同时适应地形和避障的能力差。
轮足式机器人对地形的适应能力较好,可以跨越障碍物、台阶等,但运动间歇大,速度慢。
随着轮足复合式机器人的不断开发和应用范围的扩展,未来会在更多复杂且未知的环境中工作。
仅仅依靠轮式或者足式的机器人已无法完全适应工作环境的复杂性和多样性了。
为了配合对轮、足式机器人性能要求的逐渐提高,相继问世了许多复合式的移动机构,其中轮足式复合式机器人就融合了轮式足式机器人的特点。
既可以保证在平坦地面的移动效率又具有了良好的跨越障碍的能力。
但当轮足复合式机器人采用足式的方式行走时目前在技术上还存在许多困难,然而在自然界中存在的多足昆虫则可以通过它们长期进化得到的复杂且精妙的肢体结构和灵活的的运动方式,容易地通过了各种复杂的自然地形,甚至能在光滑的表面上倒立行走。
因此,将多足昆虫的行为学研究成果,融入到移动机器人的结构设计与控制中,开发具有卓越移动能力的轮足式复合式机器人,对于足式复合式机器人技术的研究与应用都具有重要的理论和现实意义。
2. 基本内容和技术方案:本文的设计目标是设计一种轮足式复合机器人。
该机器人结合了轮式机器人和足式机器人的具多优点,能够在不同的底面实现考察,检测等等功用。
其研究内容包括: (1)功能分析与方案设计;(2)结构设计与三维造型;(3)运动仿真;(4)控制系统设计。
智能一体化乒乓球陪练机器人结构设计作者:王辉姬美玲余见宋嘉林浩鹏来源:《今日自动化》2022年第03期[摘要]文章主要設计制造了一种多功能乒乓球发球机器人,创新性地采用变胞机构实现常规乒乓球发球机难以达到的墙角、墙边拾球功能。
文中主要论述机器人的机械结构、工作方式及控制系统。
机器人由四大系统即收球、运输、发球装置组成,动力系统以麦克纳姆轮作为主要动力元件。
收球方式上,利用三叶板与挡板相结合,在不同情况下采用不同方式进行收球,可以做到特殊位置球的收集。
发球方式的多样化由摩擦轮转速及升降平台共同决定,实现不同强度的训练。
[关键词]变胞机构;拾发一体;升降剪叉[中图分类号]G846 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2022)03–00–04Structural Design of Intelligent Lntegrated Table Tennis Sparring RobotWang Hui,Ji Mei-ling,Yu Jian,Song Jia,Lin Hao-peng[Abstract]This paper mainly designs and manufactures a multifunctional table tennis service robot. We innovatively use the metamorphic mechanism to complete the function of picking up the ball at the corner and the edge of the wall, which is difficult to achieve by conventional table tennis server. This paper mainly discusses the mechanical structure, working mode and control system of the robot. It is composed of four major systems, namely ball collection, transportation and service devices. The power system is made of Mecanum wheel as the main power element. In the way of collecting the ball, the combination of the three-blade plate and the baffle plate is used to collect the ball in different ways under different circumstances, so that the collection of the ball in a special position can be achieved. The diversification of serving methods is jointly determined by the rotational speed of the friction wheel and the lifting platform to achieve different intensities of training.[Keywords]metamorphic mechanism; hair-picking integration; lifting scissors1 概述随着生活质量的日益提高,人们更加注重身体健康,因此对运动过程的体验提出了越来越高的要求,希望通过运动提高身体素质,放松心灵,同时也能缓解压力。
水陆两栖救灾机器人的设计作者:庄泳来源:《电子技术与软件工程》2017年第04期摘要该项目基于单片微型计算机设计了一种水陆两用多功能救灾机器人。
该两栖救灾机器人结合了常见轮式车辆和快艇的特点,又兼具了自动避障,路面监测,有害气体监测,原地掉头,温湿度监测,人体检测,声音回传,语音播报等各项特色功能,再加上多样化搭载平台的理念,具备了适应各种不同地形,不同灾害的能力。
【关键词】单片微型计算机水陆两栖机器人灾情勘察救援我国是一个自然灾害频发的国家,灾害发生时急需救援人员及物资第一时间到达现场,但洪涝、地震、火灾等灾害发生时极易导致道路、管道受损,陆路无法通行,救灾人员无法第一时间到达现场施救。
常规事故的救灾方式是根据事故类型确定救灾方案,因不能接近灾害现场,无法详细了解灾害现场的状况,救灾指挥中心难以制定有效的施救方案和措施,从而造成不必要的人员伤亡和经济损失。
随着科技的发展,机器人将会大量应用到救灾领域。
1 硬件设计1.1 微型处理器核心板最小系统本作品采用STM32F103微型处理器作为主控芯片,STM32F103微型处理器是ARM Cortex-M3核的32位微型处理器,设计最小系统时,需要外加晶振电路和复位电路,同时还需要考虑其引脚的连接与外设的合理分配。
1.2 摄像头及图像传输模块该部分电路使用模块化解决方案,摄像头采用安防微型AV摄像头,图像传输模块采用安防无线图传模块。
1.3 电机驱动电路本作品采用BTS7960芯片驱动电机,该芯片是应用于电机驱动的大电流半桥高集成芯片,要驱动两路电机正反转,则需要使用4块芯片组成两路全桥。
1.4 显示屏电路本作品所使用的OLED12864显示屏使用SPI通信协议,只需要4只I/O就能驱动。
1.5 语音识别模块电路本作品使用LD3320语音识别芯片,在电路设计中需要充分考虑电源的稳定以及录音时对杂波的过滤,所以在设计中加入了许多电容。
1.6 传感器部分电路本作品所使用的温湿度传感器、气压传感器、地磁场传感器、红外传感器等均采用模块化设计,其中温湿度传感器使用1-wire协议,气压传感器和地磁场传感器使用IIC协议,红外传感器使用NEC协议。
上海学生未来工程师大赛划桨机器人设计报告1. 前言上海学生未来工程师大赛是一场旨在挖掘和培养青少年工程科技创新能力的比赛,而今年的主题围绕着划桨机器人的设计与制作展开。
作为一种结合了机械、电子与控制技术的复合型机器人,划桨机器人的设计与制作涉及到潜水、泳行、水面动力、机械臂等多个方面的知识。
在本文中,我们将对划桨机器人的设计与制作过程进行深入探讨,并共享我们的个人观点和理解。
2. 划桨机器人的设计要求我们需要明确划桨机器人的设计要求。
划桨机器人需要具备稳定的划桨姿势、高效的水面运动能力以及灵活的控制与操控方式。
划桨机器人的结构设计与材料选用也是关键因素,需要考虑到机器人的耐用性、重量与成本等方面的平衡。
3. 设计与制作过程3.1 结构设计与材料选用在划桨机器人的设计中,我们选择了轻量且坚固的碳纤维材料作为机器人的主体结构材料,这样可以确保机器人在水中的浮力与稳定性。
我们采用了模块化设计的思路,将机器人的各个部分进行分模块设计,以便于后期的维护与升级。
3.2 控制系统与动力系统在控制系统的设计上,我们选择了基于惯性导航系统和液压控制系统的方案,以确保划桨机器人能够实现精准的姿势控制和自主导航。
在动力系统方面,我们采用了高效的电动机和水动力推进系统,以确保机器人在水中高速稳定运动。
4. 实验与测试在设计与制作完成后,我们进行了一系列的实验与测试。
通过对机器人的水面性能、水下操作与机械结构的耐久性进行测试,我们得出了机器人设计的实际表现数据,并对机器人的性能进行了进一步的优化和改进。
5. 结语与展望划桨机器人的设计与制作是一项复杂而又有趣的工程挑战。
通过这次比赛,我们不仅获得了对机器人工程设计与制作的实际经验,同时也加深了对机器人工程领域的理解与认识。
未来,我们将继续深入研究机器人领域,不断挑战自我,追求更高层次的创新与突破。
我们希望通过本次共享,能够进一步激发更多青少年对工程科技的兴趣与热情,共同为未来的科技创新贡献自己的一份力量。
专利名称:一种水陆两栖巡航作业机器人
专利类型:发明专利
发明人:施雨萌,焦吉祥,施雨欣,桂明谦,庞好男,刘玲玲申请号:CN202010837616.X
申请日:20200819
公开号:CN111941438A
公开日:
20201117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及巡航作业领域,具体的说是一种两栖巡航作业机器人,包括壳体、浮力调节单元、路上行走单元、姿态调节单元、控制单元和采样单元;壳体起到保护内部构件和美化装置的作用;陆地行走单元的机构设计使其可适应于较多的环境状况,在越障方面有其自身的优势;姿态调节单元两侧的螺旋桨绕轴圆周旋转调节螺旋桨的喷水方向,实现了其水下的侧身等动作,在一些狭窄的环境中具有较好的通过性;控制单元是整个装置的大脑,负责控制该装置正常运行,对外界信息作出反馈;采样装置工作时,机械臂夹取样品放入载物盒中,使用者可以根据自己的采样种类自行在机械臂的末端加装末端执行器,从而使得机械臂可实现不同的作用,从而提高工作效率。
申请人:安徽理工大学
地址:232001 安徽省淮南市山南新区泰丰大街168号
国籍:CN
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南京大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名:学号:专业:机械工程及自动化设计(论文)题目:机械手设计指导教师:2010年4月 4日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述")作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.“文献综述"应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量,一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量(不包括辞典、手册);4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408-94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2010年3月15日”或“2010—03—15"。
毕业设计(论文)开题报告1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述:文献综述摘要本文主要介绍了机械手的应用范围、机械手的组成及每个组成部分的作用、工作原理、国内外的发展趋势、发展前景和方向,机械手的应用、机械行业中使用机械手的意义,重点阐述了机械人的各个组成部分的发展趋势和应用场合。
关键词机械手发展趋势意义1 序言随着时代的不断进步,经济飞速发展,生活水平的逐年提高,人们的环保意识,自我安全意识也在不断加强,同时也使人们对各种产品的要求更高了,机械人显然更符合现在人们的需求。
机械手轻巧、制造成本低、工作效率高、噪声较小、低温起动性较好、使用和维护方便,已在机械、化工、医药、纺织、微电子、食品、运输等领域得到了越来越广泛的运用[1]。
2024年第48卷第1期Journal of Mechanical Transmission一种轮腿式越障机器人的研究王月钦谭晓兰班翔李定宇岳诗迪(北方工业大学机械与材料工程学院,北京100144)摘要针对移动机器人在复杂多变地形环境下实现高机动性、强越障等需求,提出了一种被动变形式的轮腿式越障机器人设计方案。
该机器人的变形轮转换过程是由外力操作得到的,因此,不需要任何驱动器,减少了机构的复杂性。
在完成机器人整体三维建模的基础上,对变形轮的结构、原理及受力情况进行了分析;以变形过程中的触发转矩和展开前后半径之比为指标进行结构优化;分析机器人变形阶段受力情况,并对机器人平台的相关参数进行调整以实现稳定越障;使用Adams软件对机器人变形、越障过程进行运动学仿真,并制作物理样机对整机结构设计的合理性进行了实验验证。
关键词移动机器人被动变形轮腿越障Adams仿真Research of a Wheel-legged Obstacle Crossing RobotWang Yueqin Tan Xiaolan Ban Xiang Li Dingyu Yue Shidi(School of Mechanical and Materials Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)Abstract To meet the requirement of mobile robots to achieve high mobility and strong obstacle-crossing in complex and variable environment, a design scheme of passive transformable wheel-legged obstacle-crossing robot is proposed. The transformable wheel conversion process of the robot is obtained by external force opera⁃tion, so no additional driver is required, which reduces the complexity of the mechanism. Firstly, based on the three-dimensional modeling of the whole robot, the structure, principle and force of the transformable wheel are analyzed, and then the structure optimization is carried out by taking the ratio of the triggering torque during the transformation process and radius before and after unfolding as the index. Afterwards, the force condition during the transformable stage of the robot is analyzed and the relevant parameters of the robot platform are adjusted to achieve stable obstacle crossing. Finally, kinematics simulation of transformation and obstacle-crossing process of the robot is carried out by using the Adams software, physical prototype is made and rationality of the struc⁃ture design of the whole machine is verified by experiment.Key words Mobile robot Passive transformation Wheel-legged obstacle crossing Adams simulation0 引言移动机器人已广泛应用于救援、侦察等领域,使有关人员能够远距离获取相关信息,提高了侦察效率和灾害处理能力[1]。