履帶式機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、履帶式機(jī)器人因具有支撐面積大、通過(guò)性好、機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為移動(dòng)式機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。履帶式機(jī)器人可以在危險(xiǎn)、惡劣、復(fù)雜的環(huán)境中代替人進(jìn)行工作，大大減輕了這類(lèi)環(huán)境對(duì)人造成的傷害，因此履帶式機(jī)器人在救援、軍工等方面的應(yīng)用中占有十分重要的地位，故有必要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)和研究。
　　本文主要工作如下:
　　首先，分析國(guó)內(nèi)外履帶式機(jī)器人研究情況，確定履帶式機(jī)器人基本設(shè)計(jì)參數(shù)及總體設(shè)計(jì)過(guò)程，利用SolidWorks完成三

2、維虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)，并利用SolidWorks/Simulation對(duì)其重要零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核，完成履帶式機(jī)器人的加工、裝配，完成履帶式機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。
　　其次，建立履帶式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型，完成運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)中重要參數(shù)滑移率的測(cè)定，得到系統(tǒng)滑移率擬合曲線，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。
　　再次，完成履帶式機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用MC9S12DG128單片機(jī)作為核心控制器，組建基于控制器模塊、傳感器模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊、電源模塊

3、的硬件系統(tǒng);完成基于Matlab/Simulink步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的PID及模糊PID仿真分析;設(shè)計(jì)履帶式機(jī)器人軟件系統(tǒng)整體框架及電機(jī)控制策略，利用軟件平臺(tái)CodeWarrior IDE實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。
　　最后，對(duì)履帶式機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行基本及特殊性能測(cè)試，分析實(shí)驗(yàn)樣機(jī)所能達(dá)到的實(shí)驗(yàn)性能;在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析改進(jìn)ELA(Emergency Level Around)避障算法，設(shè)計(jì)基于Visual Studio2010的