医疗服务机器人底盘设计828312

目录
医疗服务机器人底盘设计3
1前言5
1.1研究背景及意义5
1.2国内外研究现状7
1.2.1国内研究现状7
1.2.2国外研究现状8
1.3主要研究内容9
1.3.1重点研究的关键问题9
1.3.2主要解决思路： 9
2方案比较11
2.1方案一11
2.2方案二12
2.3方案三13
2.4方案确定14
3全方位移动机器人运动学分析16
3.1麦克纳姆轮的移动原理16
3.2移动平台的运动学建模17
3.3全向移动平台的方向控制20
3.4车轮布局的结构分析21
4.机器人的主要结构设计23
4.1机械结构设计要求23
4.2驱动单元的设计24
4.3悬挂单元的设计25
4.4避障单元的设计26
5主要参数计算27
5.1引言27
5.2通用底盘设计参数27
5.3不同工况所需驱动力分析27
5.3.1平地启动所需驱动力27
5.3.2平地行驶所需驱动力27
5.3.3原地转弯所需驱动力28
5.3.4上坡形式所需驱动力29
5.4电机的选型29
5.4减震器弹簧的计算30
5.4.1减震原理30
5.4.2基本参数计算31
5.4.3疲劳强度和应力强度的验算。 33
5.5弹簧顶盖的ANSYS仿真34
6结论40
参考文献41
致谢44

医疗服务机器人底盘设计
学生:张靳，长江大学机械工程学院
指导老师:刘金伟，长江大学机械工程学院

摘要：随着社会的发展，越来越多的机器人用于各个行业，世界各国越来越重视机器人的研发。本文主要设计的是医疗服务的移动机器人底盘的设计。研究的内容包括底盘运动学分析，首先了解了一下麦克纳姆轮的工作原理，以及对于其进行了运动学建模，研究其控制方案，然后对其车轮结构进行分析。并在运动控制方案中增加了避障功能。最后，为全方位移动机器人搭建稳定可靠的底盘。结构设计完成后，计算机器人底盘的主要参数，主要包括驱动单元和减震的设计，并且还对于主要参数进行了计算，包括对于机器人在不同工况下的驱动力分析计算，以及对于减震弹簧进行了计算，以及对于弹簧顶盖利用ANSYS关键进行了仿真，验证了弹簧顶盖的强度和刚度都可以满足使用要求。对于设计的所有机构使用SolidWorks进行虚拟建模，以及做出了2D图纸。
关键词：全方位；机器人；底盘

Chassis design of medical service robot
With the development of society, more and more robots are used in various industries, and more and more countries around the world pay attention to the research and development of robots. This paper mainly designs the mobile robot chassis for medical service. The research content includes chassis kinematics analysis. Firstly, we understand the working principle of mcnamm wheel, and carry out kinematics modeling for it, study its control scheme, and then analyze its wheel structure. The obstacle avoidance function is added to the motion control scheme. Finally, a stable and reliable chassis is built for the omnidirectional mobile robot. After the completion of the structural design, the main parameters of the robot chassis are calculated, including the design of driving unit and shock absorption, and the main parameters are also calculated, including the driving force analysis and calculation of the robot under different working conditions, as well as the calculation of the shock absorption spring, and the key simulation of the spring cover using ANSYS, which verifies the strength of the spring cover The stiffness and rigidity can meet the requirements of use. For all the mechanisms designed, SolidWorks is used for virtual modeling and 2D drawings are made.
Keywords: omnidirectional; robot; chassis;