狹小空間內(nèi)的全向移動平臺關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動機器人技術(shù)的發(fā)展，全向移動技術(shù)逐漸成熟，其中使用Mecanum輪技術(shù)的全向移動設(shè)備憑借運行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點得到廣泛關(guān)注。Mecanum輪全向移動平臺具備平面運動的全部三個自由度，能大大提高傳統(tǒng)輪式設(shè)備的移動效率，特別適用于狹小作業(yè)空間。在物流、工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)業(yè)等多個領(lǐng)域具備極高的研究價值。本文以設(shè)計的全向移動平臺為研究對象，介紹了機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，使用軟件聯(lián)合仿真加快了研發(fā)進度，在此基礎(chǔ)上制作了物理樣機并完成了測

2、試。本文研究內(nèi)容主要如下：
　　（1）對機械結(jié)構(gòu)進行了研究。推導(dǎo)了全向移動平臺的運動學(xué)模型，對機械結(jié)構(gòu)存在的輪組和地面接觸不充分的問題進行了優(yōu)化設(shè)計，提出了一種減震機構(gòu)。結(jié)合運動學(xué)結(jié)果分析了車身參數(shù)變化對運動精度的影響，以此為依據(jù)將設(shè)計的減震機構(gòu)引起的運動誤差保持在合理范圍內(nèi)。
　?。?）設(shè)計了模糊PID控制器用于輪組協(xié)同控制。介紹了模糊PID控制器原理，分析了平臺的動力參數(shù)并進行了電機選型。在MATLAB/Simulink

3、環(huán)境下建立了直流電機閉環(huán)控制系統(tǒng)，仿真驗證了算法的合理性。
　　（3）建立了ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真模型并進行了仿真實驗。本文詳細列寫了聯(lián)合仿真模型的建立過程，并完成了平臺典型運動狀態(tài)的仿真實驗，最后對實驗結(jié)果進行了分析。
　?。?）完成了物理樣機機械本體制作和控制系統(tǒng)調(diào)試。文章描述了機械結(jié)構(gòu)的特點，介紹了電氣系統(tǒng)的總體方案，其中移動平臺基于STM32高性能單片機完成輪組閉環(huán)控制和人機交互，在上位PC機開發(fā)了基于VB