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全方位小型足球机器人运动性能研究

作　者: 聂晓璐
导　师: 赵臣
学　校: 天津大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 足球机器人全方位轮运动性能误差分析
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 257次
引　用: 5次
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内容摘要

小型组足球机器人要求反应迅速,运动灵活,以便完成发球、接传球、踢球、防守、断球、射门等动作,运动是其最重要的功能。运动性能研究是整个机器人机械设计的基础环节,所设计出的车体和运动机构应该保证整个机器人具有最佳的运动性能。全方位轮机构有效地避免了普通车轮不能侧向运动带来的非完整性约束,能够在保持车体方位不变的情况下在平面上沿任意方向直线移动,路径最短,具有明显的优势,成为近几年来小型足球机器人主要发展趋势。全方位轮足球机器人运动灵活,能够较好地满足小型足球机器人比赛的需要。本文对几种基本的全方位轮结构进行了运动学分析,研究了它们的运动性能和结构特点,为选择三轮或四轮机器人提供了理论依据;探讨了因安装踢球器等装置对全方位机器人运动情况产生的影响,为合理地确定踢球器等机构主要尺寸提供了参考依据;讨论了全方位机器人的控制方法,为如何更好地控制机器人的运动提供了理论依据;提出一种全方位轮上小滚子的安装方式,为车体机构的设计提供了参考;对全方位机器人进行了误差分析,建立了运动学误差模型,分析了结构参数误差对车体运动性能的影响,为车体机构的设计提供了理论依据。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 机器人足球简介  7-8
  1.2 RoboCup小型组足球机器人  8-11
    1.2.1 小型组机器人足球简介  8-9
    1.2.2 小型组足球机器人的研究现状  9-11
    1.2.3 小型组足球机器人的研究意义  11
  1.3 课题的内容及结构  11-13
第二章全方位轮运动性能分析  13-22
  2.1 两轮驱动和全方位轮驱动  13-15
    2.1.1 两轮驱动方式  13-14
    2.1.2 全方位轮驱动方式  14-15
  2.2 几种基本的全方位轮  15-18
    2.2.1 瑞典轮  15-16
    2.2.2 球轮  16
    2.2.3 连续切换轮  16-17
    2.2.4 正交轮  17
    2.2.5 新型全方位轮  17-18
  2.3 瑞典轮和新型全方位轮的速度误差比较  18-19
  2.4 全方位机器人的控制方法  19-21
  2.5 小结  21-22
第三章三轮全方位机器人运动性能分析  22-42
  3.1 理想情况下三轮全方位机器人的运动性能  22-30
    3.1.1 三轮全方位机器人的运动学理想模型  23-27
    3.1.2 从动滚子速度对机器人车体运动的影响  27-29
    3.1.3 三轮全方位机器人运动性能分析  29-30
  3.2 误差分析  30-41
    3.2.1 三轮全方位机器人的运动学误差模型  31-33
    3.2.2 针对运动学误差模型的误差分析  33-41
  3.3 小结  41-42
第四章四轮全方位机器人运动性能分析  42-51
  4.1 四轮全方位机器人的运动性能  42-47
    4.1.1 四轮全方位机器人的运动学理想模型  42-45
    4.1.2 四轮全方位机器人运动性能分析  45-47
  4.2 三轮和四轮全方位机器人的性能比较  47-50
  4.3 小结  50-51
第五章全方位小型足球机器人结构分析  51-55
  5.1 控球、踢球机构安装的影响参数  51-53
  5.2 从动滚子的安装  53-54
  5.3 小结  54-55
第六章结论和展望  55-57
  6.1 结论  55-56
  6.2 展望  56-57
参考文献  57-60
发表论文和科研情况说明  60-61
致谢  61

全方位小型足球机器人运动性能研究

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