全方位小型足球機器人運動特性分析.pdf

1、小型足球機器人的特點為：“實時采集，實時控制，實時行動”，這就要求機器人在賽場上具有優(yōu)異的運動性能。運動是足球機器人最重要的功能，因此如何使足球機器人的運動性能最佳是進行車身和運動機構設計的首要因素，研究運動特性不僅對機器人車體結構優(yōu)化設計具有一定的指導意義，而且對運動控制也有較為重要的參考價值。 全方位小型足球機器人有可能實現車體在平面內沿任意方向的平動或最短路徑上的快速移動，而成為近年來小型足球機器人研究的熱點。但全方位足球

2、機器人在走直線時，需要各輪的協(xié)調運動，耗能較大，需對其進行優(yōu)化。針對這些問題，本論文主要工作如下： (1)闡述了國內外小型足球機器人的研究現狀，提出了本文的研究內容和需要解決的問題。 (2)對幾種典型的全方位輪優(yōu)缺點進行了比較，并選擇單排全方位瑞士輪作為新型全方位輪的設計目標。 (3)建立了理想狀態(tài)下三輪和四輪全方位足球機器人的運動學和動力學方程，通MATLAB仿真對二者進行了最大速度和最大加速度比較。

3、(4)建立了n輪全方位機器人的運動學和動力學方程，以四輪全方位機器人為例，采用序列二次規(guī)劃法(SQP)，研究了各輪的協(xié)調運動，得出了機器人所需最小牽引力隨輪軸間夾角的變化規(guī)律，為新型全方位輪式機器人的運動控制提供了一定理論指導。 (5)對對稱布局的四輪全方位機器人，取其四分之一象限進行了各方向牽引力優(yōu)化。以優(yōu)化結果作為目標矩陣，運用模糊優(yōu)選模型對四輪全方位小型足球機器人結構布局方案進行了選擇，并將所得結論應用于新型足球機器人結構