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毕业设计 智能轮型机器人机构及伺服系统设计，共64页，23214字
摘要
本文首先对机器人的国内为发展现状做了介绍，同时根据设计要求对机器人的整体方案进行了分析，包括几何尺寸、驱动芯片的选择和程序的编制。然后从机器人性能要求的角度出发，分别对机器人的运动方式、模型结构和车体成型方式做了比较，最终确定了非完整约束轮驱四轮式移动结构模型——后轮同轴驱动，前轮转向的轮型机器人。
文章对移动机器人硬件结构做了详细的可行性分析及设计，并且做了相应的计算、校核，主要包括：驱动轮电机和转向轮电机的选择及其驱动电路的设计；齿轮的设计计算和校核；前后减震系统以及转向机构设计和车体的一些机械结构设计等。并且针对本设计所研究的机器人，设计了伺服系统模块。本设计中，采用增量式光电编码器测量移动机器人后轮的实时转速，进而通过特定算法得到实时电机驱动模块的PWM控制量，实现运动机器人运动的闭环控制。
最后，本文对所作研究和主要工作进行了总结，并将设计的轮型机器人的结构进行联合调试。实验结果表明，该系统性能稳定、可靠，可控制性高，安全性高，达到了本设计的设计要求。
关键词： 轮式移动机器人(WMR)；硬件；非完整约束；伺服系统模块

目录
摘要 Ⅰ
Abstract II
第1章 绪 论 1
1.1 国内外可移动机器人的发展现状 1
1.2 移动机器人的关键技术 2
1.3 方案分析及设计要求 4
1.4 论文主要完成工作 4
第2章 轮型机器人结构设计 5
2.1 机器人运动方式的选择 5
2.2 轮型机器人驱动方案的选择 6
2.3 轮型机器人驱动轮组成 7
2.3.1 驱动电机选择 8
2.3.2 减速机构的设计与校核 12
2.3.3 变速箱体及后减震 17
2.3.4 驱动车轮及轮毂 19
2.4 轮型机器人转向轮组成 21
2.4.1 驱动电机选择 22
2.4.2 传动机构及前减震机构 24
2.4.3 前车体及电池箱 25
2.4.4 转向轮胎和轮毂 26
2.5 机器人受力分析及如何保证加速度最优 26
2.6 系统可靠性设计 27
第3章 轮型机器人伺服系统设计 29
3.1 轮型机器人伺服系统组成 29
3.2 步进电机控制 29
3.2.1 步进电机驱动芯片的选择 29
3.2.2 步进电机驱动电路设计 30
3.2.3 程序控制流程及代码 32
3.3 直流电机控制 34
3.3.1 直流电机驱动芯片的选择 35
3.3.2 直流电机驱动电路设计 36
3.3.3 直流电机PWM调速 37
3.3.4 闭环反馈控制模块 38
3.3.5 程序控制流程及代码 39
结 论 45
参考文献 46
附 录 54
致 谢 60