基于全向輪的AGV的移動(dòng)底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+三維】

基于全向輪的AGV的移動(dòng)底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+三維】,說(shuō)明書(shū)+CAD+三維,基于全向輪的AGV的移動(dòng)底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+三維】,基于,全向,agv,移動(dòng),挪動(dòng),底盤(pán),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad,三維 任 務(wù) 書(shū) 1． 背景： 隨著現(xiàn)代制造業(yè)向智能化方向發(fā)展,自動(dòng)導(dǎo)引小車(AGV,Automated Guided Vehicle)作為現(xiàn)代智能制造系統(tǒng)中重要的物流自動(dòng)化輸送裝備之一,正廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代制造行業(yè)。隨著制造行業(yè)的制造規(guī)模、生產(chǎn)效率、智能化水平等大幅度的提高,開(kāi)發(fā)具有高靈活性、高穩(wěn)定性、高執(zhí)行效率的智能控制AGV裝備,具有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。在現(xiàn)代化制造生產(chǎn)活動(dòng)中，全向AGV作為移動(dòng)機(jī)器人的特殊運(yùn)用，是柔性制造和現(xiàn)代化物流系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，隨著相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)也得到了快速發(fā)展，將被應(yīng)用于越來(lái)越多的場(chǎng)合。 2． 內(nèi)容和要求： 1.內(nèi)容 （1）研究全向AGV的控制系統(tǒng)。選擇電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）采用激光全局定位技術(shù)，介紹激光導(dǎo)航定位系統(tǒng)構(gòu)成以及定位算法原理。（3）對(duì)全向 AGV進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析并建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。（4）根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)要求，分別從下位機(jī)和上位機(jī)兩部分設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制程序和人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)全向AGV系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示，圖形化表述、參數(shù)設(shè)置、通訊和多種運(yùn)行控制模式等功能。（5）綜合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)闡述研究背景、研究意義和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題，擬采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并從加工工藝性、設(shè)計(jì)合理性等方面展開(kāi)研究。（6） SolidWorks有限元分析 2.工作量要求： 1.外文文獻(xiàn)翻譯4000字左右（與課題相關(guān)） 2.15000字左右的論文，大約30頁(yè)左右（需要通過(guò)查重檢測(cè)） 3.總計(jì)3張A0圖紙 4.參考文獻(xiàn)15篇以上（至少包含兩篇英文的） 3．主要參考文獻(xiàn)： [1]?葉菁.?磁導(dǎo)式AGV控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].武漢理工大學(xué),2006. [2]?白瑛.?基于GSM網(wǎng)絡(luò)的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）,2006. [3]?張家梁,?宋立博,?李蓓智.?磁制導(dǎo)AGV實(shí)驗(yàn)裝置的研制[J].?實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005(03):26-27+34. [4] 李洪.《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[M].北京出版社，1990 [[5] 黃大緒等.使用微電機(jī)手冊(cè)[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2000. [6] 漆漢宏等 PLC電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社2015.12 [7] 蔣新松等.機(jī)器人學(xué)學(xué)論[M].遼寧：科學(xué)技術(shù)出版社,1993. [8] 蔡自興.機(jī)器人學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2000. [9] Murphy R R.人工智能機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004. [10] 蘆書(shū)榮，張翠華 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，西南交通大學(xué)出版社 ，2014.2 [11]魏芳，董再勵(lì)等.用于移動(dòng)機(jī)器人的視覺(jué)全局定位系統(tǒng)研究[J].機(jī)器人，2001,23（5）：400-403. [12]張毅，羅元等.移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007. [13]于金霞、王璐、蔡自興等.位置環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人自定位技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011. [14]熊有倫.移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制研究的重要進(jìn)展[J].控制理論與應(yīng)用，2009,26（7）：819. [15]徐德，鄒偉.室內(nèi)移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人的感知、定位與控制[M].北京：科學(xué)出版社，2008. [16]丹尼斯克拉克，邁克爾歐文斯.機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制[M].北京：科學(xué)出版社，2004. [17]王志文、郭戈.移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)器人，2003,25（5）：193-197. [18]王炎、周大威.移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的展望現(xiàn)狀及我們的研究[J].電氣傳動(dòng)，2000，（4）：3-7. [19]Craig J J.機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. [20] Elfes A.Using Occupancy grids for mobile robot perception and navigation[J].Computer,1989,22(6):46-57. [21]Thrun S.Learning metric-topological maps for indoor mobile robot navigation[J].Artificial Intelligence,1998,99(1)：21-31. [22]Fox D.Markov localization:a probabilistic framework for mobile robot localization and navigation[D] 4． 進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)： 第1周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，完成英文翻譯； 第2周 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 第3周 確定總體設(shè)計(jì)方案； 第4周 主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算； 第5、6周 各部分零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算； 第7周 繪制部分零件零件圖； 第8周 完成總裝配圖； 第9~11周 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿、查重； 第12周 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、定稿； 第13周 準(zhǔn)備答辯。 教研室審查意見(jiàn)： 室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院審查意見(jiàn)： 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日  課題 名稱 課題來(lái)源 課題類型 選題的背景及意義 AGV屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人(WMR――Wheeled Mobile Robot)的范疇，而機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，幾乎滲透所有領(lǐng)域。進(jìn)入九十年代以來(lái)，人們廣泛開(kāi)展了對(duì)服務(wù)機(jī)器人的研制和開(kāi)發(fā)。各國(guó)尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家正致力于研究、開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人。移動(dòng)機(jī)器人是自動(dòng)化控制技術(shù)和人工智能技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的典型體現(xiàn)，代表著機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的新水平AGV是指具有電磁、光學(xué)、圖像識(shí)別等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，具有可編程、安全避障、移載等功能，能夠沿規(guī)定的路徑自。自動(dòng)駕駛的運(yùn)輸車，是移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的具體應(yīng)用。 移動(dòng)機(jī)器人目前主要包括軍事和民用服務(wù)兩大應(yīng)用領(lǐng)域。在民用服務(wù)領(lǐng)域，美國(guó)和日本處于遙遙領(lǐng)先的地位，機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于車站清掃、大面積割草、商場(chǎng)導(dǎo)游導(dǎo)購(gòu)、導(dǎo)盲和保安巡邏等各個(gè)方面。在我國(guó)的移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的研究和應(yīng)用還處于起步階段，上海大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)曾先后研制成功導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人、導(dǎo)游機(jī)器人和清掃機(jī)器人。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷開(kāi)展和人民生活水平的提高，廣泛應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人必將成為趨勢(shì)。 上述移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)合決定了要求具有能在狹窄、擁擠的場(chǎng)合靈活快捷地自由運(yùn)動(dòng)的性能，這也成為了機(jī)器人研究和設(shè)計(jì)的難點(diǎn)問(wèn)題。能在工作環(huán)境內(nèi)移動(dòng)和執(zhí)行功能是移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的兩大特點(diǎn)。因此，移動(dòng)機(jī)構(gòu)是組成移動(dòng)機(jī)器人的重要部分，它是保證機(jī)器人實(shí)現(xiàn)功能要求的關(guān)鍵，其設(shè)計(jì)的成功與否將直接影響機(jī)器人系統(tǒng)的性能。目前，移動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的種類已相當(dāng)繁多，僅就平面移動(dòng)而言，移動(dòng)機(jī)構(gòu)就有車輪式、履帶式、腿足式等形式。各種移動(dòng)機(jī)構(gòu)可謂各有千秋，適應(yīng)了各種工作環(huán)境的不同要求。但車輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)顯得尤其突出，與步行式移動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，它的優(yōu)點(diǎn)很多:能高速穩(wěn)定地移動(dòng)、能源利用率高，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、能借鑒至今已很成熟的汽車技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)等等，它的缺點(diǎn)是移動(dòng)場(chǎng)所限于平面。 但是，目前機(jī)器人工作的場(chǎng)所幾乎都是人工建造的平地，并且即使有臺(tái)階，只要以車輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)再附加幾個(gè)自由度便不難解決。因而，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)器人技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，目前已成為移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最主要形式。 本課題將對(duì)基于全向輪AGV的移動(dòng)底盤(pán)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和研究。 研究?jī)?nèi)容擬解決的主要問(wèn)題 1.設(shè)計(jì)全向輪AGV的控制系統(tǒng)，全向AGV的控制系統(tǒng)承擔(dān)著信息處理和運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)，其質(zhì)量直接影響設(shè)備的性能，同時(shí)還要考慮該平臺(tái)上所搭載六自由度調(diào)整系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)、圖像處理等功能 2. 移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)合決定了要求具有能在狹窄、擁擠的場(chǎng)合靈活快捷地自由運(yùn)動(dòng)的性能，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要兼顧到機(jī)器人底盤(pán)的功能特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)性能，使得移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)運(yùn)動(dòng)靈活，便于控制，內(nèi)部結(jié)構(gòu)安排合理，整體設(shè)計(jì)緊湊牢靠，便于拆卸，這也成為了機(jī)器人研究和設(shè)計(jì)的難點(diǎn)問(wèn)題。 3.利用三維建模軟件對(duì)全向移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)的主要受力零件進(jìn)行有限元分析，校核零件的強(qiáng)度和位移形變，使得其在工作中滿足強(qiáng)度的要求。 研究方法技術(shù)路線 一，研究方法與步驟 方法 本項(xiàng)目的研究主要采用文獻(xiàn)研究，行動(dòng)研究，實(shí)驗(yàn)研究和評(píng)價(jià)研究等方法。 首先是對(duì)各種文獻(xiàn)的熟悉和運(yùn)用，站在前人的肩上看的更遠(yuǎn)， 然后對(duì)較大規(guī)模的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)模式的實(shí)驗(yàn)研究則使用行動(dòng)研究， 在之后對(duì)于個(gè)別小范圍自主創(chuàng)新的地方，則通過(guò)科學(xué)假設(shè)并使用實(shí)驗(yàn)研究 關(guān)于最后運(yùn)行的效果和評(píng)價(jià)則使用評(píng)價(jià)研究 研究步驟： 首先確定AGV基于全向輪的移動(dòng)底盤(pán)總體的設(shè)計(jì)方案，之后選擇電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，選取零件（聯(lián)軸器，軸承等），對(duì)設(shè)計(jì)出的底盤(pán)進(jìn)行數(shù)字化造型的UG運(yùn)動(dòng)仿真，最后利用數(shù)學(xué)近似的方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬并改進(jìn)設(shè)計(jì)。 二，技術(shù)路線 論文通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的研究，分析并選取合適的零部件完成底盤(pán)的基本設(shè)計(jì)，熟練掌握CAD等繪圖工具并繪制出基本圖形，然后通過(guò)UG、Solid Works等軟件零件的三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真在理論上證明設(shè)計(jì)的可行性。經(jīng)過(guò)分析調(diào)試并最終繪制出可行的設(shè)計(jì)的零件圖裝配圖等，最后得出總結(jié)（研究結(jié)論與改進(jìn)方向等） 研究的總體安排和進(jìn)度計(jì)劃 第1周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，完成英文翻譯； 第2周 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 第3周 確定總體設(shè)計(jì)方案； 第4周 主要參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算； 第5、6周 各部分零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算； 第7周 繪制部分零件零件圖； 第8周 完成總裝配圖； 第9~11周 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿、查重； 第12周 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、定稿； 第13周 準(zhǔn)備答辯。 主要參考 文獻(xiàn) [1] 葉菁. 磁導(dǎo)式AGV控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].武漢理工大學(xué),2006. [2] 張家梁,宋立博,李蓓智.磁制導(dǎo)AGV實(shí)驗(yàn)裝置的研制[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005(03):26-27+34. [3] 李洪.《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[M].北京出版社，1990 [4] 黃大緒等.使用微電機(jī)手冊(cè)[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2000. [5] 白井良明.機(jī)器人工程[M].北京:科學(xué)出版社，2001. [6] 漆漢宏等 PLC電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社2015.12 [7] 蔣新松等.機(jī)器人學(xué)學(xué)論[M].遼寧：科學(xué)技術(shù)出版社,1993. [8] 石維亮，王新松，賈茜 基于Mecanum輪的全向移動(dòng)機(jī)器人的研制。 東南大學(xué)學(xué)報(bào). [9] Murphy R R.人工智能機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004. [10] 蘆書(shū)榮，張翠華 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，西南交通大學(xué)出版社 ，2014.2 [11] 魏芳，董再勵(lì)等.用于移動(dòng)機(jī)器人的視覺(jué)全局定位系統(tǒng)研究[J].機(jī)器人，2001,23（5）：400-403. [12] 張毅，羅元等.移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007. [13] 于金霞、王璐、蔡自興等.位置環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人自定位技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011. [14] 熊有倫.移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制研究的重要進(jìn)展[J].控制理論與應(yīng)用，2009,26（7）：819. [15] 徐德，鄒偉.室內(nèi)移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人的感知、定位與控制[M].北京：科學(xué)出版社，2008. [16] 丹尼斯克拉克，邁克爾歐文斯.機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制[M].北京：科學(xué)出版社，2004. [17] 王志文、郭戈.移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)器人，2003,25（5）：193-197. [18] 王炎、周大威.移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的展望現(xiàn)狀及我們的研究[J].電氣傳動(dòng)，2000，（4）：3-7. [19] Craig J J.機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. [20] 王知性，劉廷榮，機(jī)械原理. 北京，高等教育出版社，2003 [21] 黃茂林，馬正綱，孫寧.機(jī)械原理.重慶：重慶大學(xué)出版社，2002 [22] 濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）.北京：高等教育出版社，2006.5. [23] Thrun S.Learning metric-topological maps for indoor mobile robot navigation[J].Artificial Intelligence,1998,99(1)：21-31. [24] Fox D.Markov localization:a probabilistic framework for mobile robot localization and navigation[D].Bonn,Germany:University of Bonn,1998. 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見(jiàn) 學(xué)院意見(jiàn) 教研室主任簽名： 年 月 日 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日