| 题名 | 阶梯攀爬机器人结构及控制方案设计 |
| 作者 | 龚林强 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 杨萍 |
| 关键词 | 攀爬机器人 动力学 电路设计 模糊控制 模糊-PID控制 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 目前工厂实际生产过程中,零件运输主要有人工驾驶牵引车进行运送以及使用AGV智能小车运输两种方式。AGV小车在仓库运输系统中的应用可以有效提高整个制造系统的工作效率,但当前AGV小车运输过程中对地面平整程度要求较高,仅限于在地面状况较好的平整路面上进行运输工作,而在阶梯环境下运输货物非人工不可取代,如何设计一款既具有AGV小车运输功能,又可以实现攀爬阶梯功能的智能运输机器人,是一个亟待解决的现实问题,本文针对阶梯攀爬机器人结构设计以及控制方案设计展开研究。就阶梯攀爬机器人工作过程中如何实现阶梯攀爬、运动过程中如何有效检测障碍物并进行精确避障以及在携带负载情况下快速、准确调节机器人重心为研究重点,设计了可自主切换外形的变形轮机构,实现了阶梯攀爬机器人攀爬阶梯的目的;基于平行四边形机构原理,设计了阶梯攀爬机器人重心调解机构,实现了阶梯攀爬机器人可以自主调节重心位置的目的。通过所设计阶梯攀爬机器人本体,建立阶梯攀爬机器人动力学方程,并根据动力学研究结果,提出了保证阶梯攀爬机器人正常工作的控制方案。基于嵌入式系统开发技术,使用MC9S12XS128芯片为主控芯片,设计了阶梯攀爬机器人实时控制系统,为控制方案的应用提供了硬件基础。采用超声波传感器组,对阶梯攀爬机器人外部环境进行实时检测,使得阶梯攀爬机器人可以准确判断障碍物类型及方位。利用模糊-PID控制方法,设计阶梯攀爬机器人避障控制规则,实现了阶梯攀爬机器人在运动过程中可以快速、准确躲避障碍物。通过阶梯攀爬机器人物理样机实验,对阶梯攀爬机器人攀爬、避障、重心调节功能进行实验测试,依靠所设计辅助模块对实验过程中阶梯攀爬机器人各参数进行采集并分析,验证了所设计阶梯攀爬机器人结构及控制方案的可行性,并为阶梯攀爬机器人的实际应用奠定了基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 80 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92468]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 龚林强. 阶梯攀爬机器人结构及控制方案设计[D]. 2017. |
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