机械5

摘要 ROBOCON大赛是亚太地区大学生机器人大赛中规模最大的比赛之一，旨在提升大学生的创新能力和动手能力。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，通过这个比赛我们将平时在课堂上学习到的知识运用到实践中去。本文主要是对四轮机器人底盘的研究，对比往届机器人大赛的底盘设计，提出一种新型的底盘结构。这种底盘的特点就是可以高速移动，因为现在的机器人比赛不再是比拼上层机构的巧妙设计，强队们都是实现了0s交接方案，所以底盘的设计就是至关重要的。 本篇文章主要包括整个底盘的整体设计，驱动模块的电机选型，轴的强度校核，齿轮的强度校核。结构设计之后，我还通过对其它两种底盘的运动学分析以及新设计的四轮独立驱动底盘运动学的分析，比较他们的优劣，证明这种新型底盘有发展前景。最后，通过对轮皮材料的选择，轮子表面的花纹选择和对整个底盘的结构进行优化，完成了整篇的阐述。 关键词：竞赛机器人；全向移动底盘；结构设计；运动学分析；结构优化 目录 第一章绪论 1.1研究背景及目的..............................................6 1.2国内外现状..................................................7 1.2.1国内现状................................................7 1.2.2国外现状................................................9 1.3本课题主要研究内容..........................................11 第二章底盘的整体设计 2.1底盘的结构设计..............................................12 2.1.1底盘的设计要求..........................................12 2.1.2底盘的结构设计..........................................12 2.2驱动模块的设计计算..........................................14 2.2.1驱动模块的电机选型......................................14 2.2.2驱动模块的强度校核......................................16 2.3底盘的控制策略..............................................20 2.3.1底盘常用传感器介绍......................................20 2.3.2底盘的控制策略..........................................22 第三章底盘的运动学分析 3.1底盘的性能分析..............................................23 3.1.1常用两种底盘的运动学分析................................23 3.1.2四轮独立驱动底盘运动性能分析............................28 3.1.3对比与总结..............................................30 3.2四轮独立驱动底盘位姿分析....................................31 3.2.1位姿分析原理............................................31 3.2.2底盘的位姿分析..........................................31 第四章底盘的优化 4.1底盘轮胎的选择..............................................35 4.2底盘结构的优化..............................................36 第五章总结与展望 5.1总结........................................................38 5.2展望........................................................38 参考文献................................................40 致谢....................................................41