階梯攀爬機(jī)器人結(jié)構(gòu)及控制方案設(shè)計.pdf

1、目前工廠實際生產(chǎn)過程中，零件運輸主要有人工駕駛牽引車進(jìn)行運送以及使用 AGV智能小車運輸兩種方式。AGV小車在倉庫運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效提高整個制造系統(tǒng)的工作效率，但當(dāng)前AGV小車運輸過程中對地面平整程度要求較高，僅限于在地面狀況較好的平整路面上進(jìn)行運輸工作，而在階梯環(huán)境下運輸貨物非人工不可取代，如何設(shè)計一款既具有AGV小車運輸功能，又可以實現(xiàn)攀爬階梯功能的智能運輸機(jī)器人，是一個亟待解決的現(xiàn)實問題，本文針對階梯攀爬機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計以及控

2、制方案設(shè)計展開研究。
　　就階梯攀爬機(jī)器人工作過程中如何實現(xiàn)階梯攀爬、運動過程中如何有效檢測障礙物并進(jìn)行精確避障以及在攜帶負(fù)載情況下快速、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)機(jī)器人重心為研究重點，設(shè)計了可自主切換外形的變形輪機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了階梯攀爬機(jī)器人攀爬階梯的目的；基于平行四邊形機(jī)構(gòu)原理，設(shè)計了階梯攀爬機(jī)器人重心調(diào)解機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了階梯攀爬機(jī)器人可以自主調(diào)節(jié)重心位置的目的。通過所設(shè)計階梯攀爬機(jī)器人本體，建立階梯攀爬機(jī)器人動力學(xué)方程，并根據(jù)動力學(xué)研究結(jié)果，提出了保

3、證階梯攀爬機(jī)器人正常工作的控制方案。
　　基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，使用MC9S12XS128芯片為主控芯片，設(shè)計了階梯攀爬機(jī)器人實時控制系統(tǒng)，為控制方案的應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)。
　　采用超聲波傳感器組，對階梯攀爬機(jī)器人外部環(huán)境進(jìn)行實時檢測，使得階梯攀爬機(jī)器人可以準(zhǔn)確判斷障礙物類型及方位。利用模糊-PID控制方法，設(shè)計階梯攀爬機(jī)器人避障控制規(guī)則，實現(xiàn)了階梯攀爬機(jī)器人在運動過程中可以快速、準(zhǔn)確躲避障礙物。
　　通過階梯攀爬機(jī)