单臂移动式机器人设计开题报告

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1.开题依据.. .3

2.文献综述.... 4

3.本课题的基本内容8

4.课题设计内容和要求9

5.候选方案的选择....10

6.课程工作进度安排12

7.参考文献 12

8.毕业设计（论文）开题报告指导教师评语表 14

1.开题依据63444

1.1单臂移动式机器人设计的目的与意义

移动机器人是机器人学中的一个重要分支，且随着传感技术、计算机科学、人工智能及其他相关学科的迅速发展，移动机器人正向着智能化和多样化的方向发展，它的应用也越来越广泛，几乎渗透到所有领域。

移动机械臂系统是由一个机械臂固定在一个移动机器人平台上的一类移动机器人系统，移动机械臂同时具有移动和操作两大功能。最初的移动机械臂主要

应用于航天航空方向，现在它的应用己遍及陆地和水下环境中，并在工业、农业、医疗等方面具有广泛的应用前景。移动机器人和机械臂的结合使移动机械臂具有显著的属性，拓宽了应用领域，但同时这种结合也增加了系统的复杂性，使他们的控制和规划变的更加困难，为了完成每一项具体的工作，移动机械臂必须协调好机器人和机械臂的运动。在我国移动机械臂目前还处于研究、跟踪和试验阶段，因此，研究此类系统的控制问题有十分重要的理论意义和实践意义。移动机械臂的控制问题是近年来控制界研究的热点和难点。

1.2单臂移动式机器人的水平和发展趋势

20世纪60年代以来，机械加工、弧焊点焊、喷涂、装配、检测等各种类型的机器人相机出现并迅速在工业生产中实用化，这大大提高了各种产品的一致性和质量。然而，随着机器人的不断发展，人们发现，这些固定于某一位置操作的机器人并不能完全满足各方面的需求。因此，20世纪80年代后期，许多国家有计划地开展了移动机器人技术的研究。移动机器人是一种具有高度自规划、自组织、自适应能力，适合于在复杂的非结构化环境中工作的机器人。

近二十年来，移动机器人的研究十分活跃，并得到了快速发展，这有多方面的原因，其中最主要的是社会生产发展的需要。移动机器人的应用范围很广，包括国防工业、制造业、轻重工业以及服务业等诸多领域，为提高生产力水平做出很大的贡献。其最成功的应用体现在工业自动化生产系统中，例如作为物料搬运装置，用以完成机床之间、机床与仓库之间的工件自动传递，以及机床与工具库之间的工具传递等应用，发挥了移动机器人的运动灵活性和柔韧性等优势，大大提高了生产系统的自动化程度和生产效率，极大程度上消除了有可能造成损失的人为因素。因此移动机器人的市场需求越来越大。论文网

2.文献综述

目前，国内外在移动机械臂的研究上相对成熟，基十移动机械臂的研究也逐渐广泛起来。但是多移动机械臂系统仍然是一个新鲜的课题。针对多移动机械臂系统的研究主要包括运动学和动力学建模，导航与定位，路径、轨迹规划，运动控制等方面。其中，对移动机械臂进行轨迹规划，可以提高整个系统的工作效率和操作能力。与此同时，运动控制的好坏直接影响到规划结果能否有效实现。

在国内，北京中科院自动化研究所研制了一种全方位移动机械手，该机构由3个偏心方向轮构成。此外，哈尔滨工业大学的李瑞峰教授也研制了一种基于Mecanum轮系的双臂服务机器人。

浙江大学也曾在研制足球机器人时采用全方位移动机器人作为移动平台，该足球机器人由4个全向轮构成，如图1，这4个全向轮均匀的分布在一个圆周上。每个全方位轮由直流无刷电机驱动。在控制方面，机器人小车以TMS320LF2407A为控制芯片。控制系统包括电机驱动、速度检测、无线接收等单兀。硬件系统应用双DSP，每个DSP发出两路独立的PWM信号对电机进行控制，DSP之间通过控制器局域网(controller areanetwork, CAN)总线进行通讯，传输上位机指令、反馈速度信号及传感器数据。