控制機(jī)器人行走設(shè)計(jì)【含圖紙】
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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述系 別: 工程技術(shù)系 專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓 名: 劉博若 學(xué) 號(hào): 05208320 2012年3月1日1. 引 言在當(dāng)今世界機(jī)器人已經(jīng)越來(lái)越廣泛的進(jìn)入人類的生活,在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都有著機(jī)器人的利用,如機(jī)械制造,車輛運(yùn)用,冶金,醫(yī)療等等行業(yè)。在軍事上,隨著機(jī)器人的廣泛應(yīng)用,世界各軍事大國(guó)也在加緊對(duì)軍用機(jī)器人的開發(fā),應(yīng)用。其主要的發(fā)展方向就是遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人的研制和應(yīng)用。遙控車輛是軍用地面無(wú)人車輛的起始發(fā)展階段,其研制時(shí)間長(zhǎng),技術(shù)較為成熟,目前許多國(guó)家的部隊(duì)中都裝備有各種不同的遙控車輛。遙控車輛是初級(jí)的不具備智能的無(wú)人車輛,它由遠(yuǎn)程受控車輛(以下簡(jiǎn)稱遠(yuǎn)程車輛)和控制臺(tái)(單元)組成。操縱者操縱控制臺(tái)(單元)發(fā)出各種指令,經(jīng)通信連接傳送至遠(yuǎn)程車輛,由遠(yuǎn)程車輛上的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行各種指令,實(shí)現(xiàn)操縱者的控制要求。采用遙控形式的地面車輛(機(jī)器人)誕生于二戰(zhàn)時(shí)期。由于能承擔(dān)排除地雷和爆炸物、清障、三防偵察以及開辟通道等各種高危工作,世界各國(guó)從上世紀(jì)70年代末紛紛開始了遙控車輛的研制工作。遙控車輛的操作員一般通過(guò)無(wú)線電向車輛及其任務(wù)系統(tǒng)發(fā)出大部分指令和派遣任務(wù)。對(duì)于車輛所處的環(huán)境、活動(dòng)狀態(tài)等信息,則主要靠各種傳感器來(lái)獲得。遠(yuǎn)程車輛沒有地形分析能力,也不能進(jìn)行軍事機(jī)動(dòng),更不能接收其它來(lái)源的信息,其所有認(rèn)知過(guò)程都由操作員負(fù)責(zé)。遠(yuǎn)程車輛可完成探雷、排雷、爆破、爆炸物處理、未爆物排除、物資處理及單兵偵察與監(jiān)視等任務(wù)。經(jīng)過(guò)初期的可行性研究,遙控車輛的研究集中于標(biāo)準(zhǔn)遙控系統(tǒng)的建立。標(biāo)準(zhǔn)遙控系統(tǒng)包括體系結(jié)構(gòu)的定義及各功能模塊的研制,目標(biāo)是不依賴于具體的車輛平臺(tái)、任務(wù)以及執(zhí)行硬件,而能夠根據(jù)需要快速實(shí)現(xiàn)車輛的遙控化。美國(guó)在波黑戰(zhàn)爭(zhēng)中就利用標(biāo)準(zhǔn)遙控系統(tǒng)快速地研制了Panther遙控掃雷車(在M60坦克底盤的基礎(chǔ)上)以及Mini flail小型掃雷車。遙控機(jī)器人車輛是較低級(jí)的機(jī)器人系統(tǒng),必須由操作者進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制,在目前的技術(shù)水平條件下,這種車輛的研制易獲成功,周期短,費(fèi)用低。2. 兩輪式機(jī)器人研究探討研制機(jī)器人的最初目的是為了幫助人們擺脫繁重勞動(dòng)或簡(jiǎn)單的重復(fù)勞動(dòng),以及替代人到有輻射等危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行作業(yè),因此機(jī)器人最早在汽車制造業(yè)和核工業(yè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域、軍事、海洋探測(cè)、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)也都開始使用機(jī)器人。本課題選用輪式作為機(jī)器人平臺(tái)設(shè)計(jì)研究,兩輪式機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外還處于剛剛起步階段,其前景廣闊,適用性較廣,在教學(xué)、科研、野外作業(yè)、民用運(yùn)輸方面有著廣泛的應(yīng)用前景,在反恐及其它尖端領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用價(jià)值。已經(jīng)初步做出了簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,解決了輪式機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)難題。該輪式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)響應(yīng)迅速,具有高機(jī)動(dòng)的零半徑轉(zhuǎn)向能力,并且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不存在失穩(wěn)狀態(tài)。攝像頭的密封式結(jié)構(gòu)可以將內(nèi)部器件密封保護(hù)起來(lái),免受外界環(huán)境的影響,非常適合在潮濕、多塵土、多輻射或有毒的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。它具有廣闊的應(yīng)用前景,例如,通過(guò)搭載視覺傳感器或氣體傳感器等設(shè)備,它可以在缺少人干預(yù)的環(huán)境中進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)偵察、室內(nèi)或庫(kù)房的巡邏及行星探測(cè)等任務(wù),也可以通過(guò)搭載聲光電等設(shè)備作為一種新穎的具有移動(dòng)性和交互性的兒童玩具。3. 研究啟發(fā)我所進(jìn)行的設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)出一雙輪式的遠(yuǎn)程控制機(jī)器人,以實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程的無(wú)人偵查任務(wù),減少人員,經(jīng)濟(jì)的損失。并通過(guò)這次設(shè)計(jì)檢驗(yàn)自己在機(jī)械設(shè)計(jì)這一專業(yè)類所學(xué)知識(shí)的掌握情況,并進(jìn)一步的查漏補(bǔ)缺,完算自己的知識(shí)體系,為以后的工作生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn):1.吳紹斌,陳慧巖,軍用地面無(wú)人車輛的發(fā)展.車輛與動(dòng)力技術(shù)2002年第4期2.王榮本 李兵,世界智能車輛的研究概況.3.馮巧玲,自動(dòng)控制原理.北京航空航天大學(xué)出版社,20034.陳海初,李滿天,王振華等,壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)三自由度精密移動(dòng)定位微小機(jī)器人5.魏丕勇,小型無(wú)人地面機(jī)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)與控制方法研究。北京理工大學(xué)博士學(xué)位論文。2005:51577李宜達(dá),控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真.清華大學(xué)出版社,20048.王曉明,電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制.北京航空航天大學(xué)出版社,20024
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