一種輪式移動平臺的設(shè)計及運(yùn)動控制研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步及機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化智能小區(qū)越來越多地出現(xiàn)在我們的身邊,而小區(qū)的安全巡檢在物業(yè)管理方面占有非常重要的地位。傳統(tǒng)的小區(qū)巡檢方式是采用保安定點定時巡檢,不僅增加了安保人員的工作量,而且隨之增加了小區(qū)的物業(yè)管理費(fèi)用。采用智能巡檢機(jī)器人進(jìn)行定點定時巡檢不僅減輕了安保人員的工作量,減少管理成本,而且在酷夏或者嚴(yán)冬等條件相對比較惡劣的情況下能夠大大降低安保人員的勞動強(qiáng)度。
　　智能巡

2、檢機(jī)器人研究的關(guān)鍵技術(shù)之一就是輪式移動平臺的設(shè)計及運(yùn)動控制。要實現(xiàn)機(jī)器人的自主巡檢,必須要有一個結(jié)構(gòu)靈巧、易于控制的移動平臺,本論文針對用于數(shù)字化智能小區(qū)安全巡檢機(jī)器人的輪式移動平臺,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化設(shè)計及運(yùn)動控制研究。
　　(1)分析了智能巡檢機(jī)器人的工作環(huán)境,在對輪式移動平臺進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上,提出了移動平臺的總體設(shè)計方案。
　　(2)針對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,轉(zhuǎn)彎半徑受限,控制不方便,以及傳統(tǒng)驅(qū)動方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳

3、動效率低的問題,采用直驅(qū)電動機(jī)差速轉(zhuǎn)向的機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,運(yùn)用嵌入式控制器構(gòu)成分級控制體系,以求設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)向靈活、易于控制的平臺結(jié)構(gòu)。
　　(3)建立了移動平臺的運(yùn)動學(xué)模型,對移動平臺的特性進(jìn)行了分析,采用差速控制的方法,對兩獨(dú)立驅(qū)動輪進(jìn)行高精度的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,通過兩獨(dú)立驅(qū)動輪各自的運(yùn)動合成平臺的整體運(yùn)動,從而解決了移動平臺軌跡跟蹤性能差的問題。
　　(4)建立了實驗平臺,對驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制性能及輪式移