輪式滑動轉(zhuǎn)向移動機(jī)器人的機(jī)械平臺設(shè)計(jì)與模型分析研究.pdf

1、輪式滑動轉(zhuǎn)向移動機(jī)器人(Wheeled Skid-Steered Mobile Robots，WSMR)，由于其堅(jiān)固耐用的機(jī)械結(jié)構(gòu)和高度的靈活性，可以被應(yīng)用于排除危險(xiǎn)、科學(xué)考察、軍事戰(zhàn)斗、救生援助、智能交通等領(lǐng)域。
　　 移動機(jī)器人的模型和運(yùn)動控制是移動機(jī)器人研究領(lǐng)域最基本的問題，也是移動機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能化及自主工作的關(guān)鍵性技術(shù)。因此研究WSMR機(jī)器人的模型和運(yùn)動控制問題具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　 滾動的同時(shí)

2、伴隨著滑動是WSMR運(yùn)動的基本特征，這種運(yùn)動本質(zhì)上是非線性的。WSMR是一個典型的非線性、時(shí)變、多變量、強(qiáng)耦合的非完整約束系統(tǒng)。這就使其運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型的建立及運(yùn)動控制比較困難。
　　 本文以WSMR的平臺和模型為研究對象，部分研究內(nèi)容是目前在研的國家自然科學(xué)基金《基于機(jī)器視覺和慣性測量的輪式滑動轉(zhuǎn)向移動機(jī)器人定位導(dǎo)航與遙感知》的一個重要組成部分。
　　 本文主要分為三個部分和兩個附錄，第一部分介紹了本人參與設(shè)計(jì)的兩套

3、WSMR實(shí)驗(yàn)平臺——NKRover-1和NKRover-2，并分析了它們的驅(qū)動條件。第二和第三部分建立了四輪轉(zhuǎn)速各異的WSMR的運(yùn)動學(xué)和特定條件下的動力學(xué)模型并進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究。附錄A為相關(guān)的基礎(chǔ)知識，包括計(jì)算地面力學(xué)和汽車動力學(xué)，為WSMR模型的建立和分析提供理論基礎(chǔ)。附錄B為機(jī)械平臺設(shè)計(jì)的部分零件的零件圖。附錄主要為后續(xù)研究提供方便。
　　 目前的WSMR的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型都是基于“同側(cè)兩個車輪等速”這個假設(shè)，這種模型借