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    188宝金博页面版: 论文_具有MY轮的全方位移动机器人运动学研究(终稿)

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    内容提示： 第34卷第2期2012年3月机器人RO B0下、，01．34．N o．2M 扎．2012D oI：l O ．3724，sPJ ．1218．2012．00144具有M Y轮的全方位移动机器人运动学研究叶长龙1，2，李怀勇1，马书根3，倪会超1( I．沈阳航空航天大学机电工程学院，辽宁沈阳110136：2．中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，辽宁沈阳l 10016；3．立命馆大学，日本525—8577)摘要：根据M Y轮的结构特点建立了由M Y轮组成的全方位移动机器人的运动学模型．分析了由于轮结构带来的运动学特性．对全方位移动机器人在运动过程中的振动、控制及误差进行了深入研究．提出了通过优化接触距离及M Y轮转速来减小机器人运动误差的控制方法。为...

    文档格式：PDF | 页数：8 | 浏览次数：27 | 上传日期：2015-12-31 22:41:46 | 文档星级：
    第34卷第2期2012年3月机器人RO B0下、，01．34．N o．2M 扎．2012D oI：l O ．3724，sPJ ．1218．2012．00144具有M Y轮的全方位移动机器人运动学研究叶长龙1，2，李怀勇1，马书根3，倪会超1( I．沈阳航空航天大学机电工程学院，辽宁沈阳110136：2．中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，辽宁沈阳l 10016；3．立命馆大学，日本525—8577)摘要：根据M Y轮的结构特点建立了由M Y轮组成的全方位移动机器人的运动学模型．分析了由于轮结构带来的运动学特性．对全方位移动机器人在运动过程中的振动、控制及误差进行了深入研究．提出了通过优化接触距离及M Y轮转速来减小机器人运动误差的控制方法。为获得优化结构，比较了二三轮结构和四轮结构的运动学特性．同时应用正弦控制规律来合理控制M Y轮的转动，改善了机器人的运动稳定性．仿真结果充分证明了分析的正确性．关键词：全方位移动机器人；运动学：轨迹误差：振动中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1002一0446(2012)．02．0144—08l 【i nem ati csStudyon anom ni di recti onal M obi l e Robot、】l ri th M Y W heel sYEChaIl gl 叩91，-，LI H uai yon91，M AShugen3，MH ui cha01(1．S曲DDf口，胁c蛔f硎妇砌g加已已砌＆跏P岬愕A册邓w e洳fv哪峨鼬朗脚g110136，ofM ：2．跏耙聊肠6D旭觚r)' D，尼曲D虎占，踟砂硼g船“ rl‘ 即D，A姗，，M ffDn，CAfn已jeA∞出m )’ D，＆f明倒，5抛ny口愕l 10016，劭访口：3．矗妇鹏妇H踟妇疵机越∞栅525—8577，向m )Abst髓ct：The ki nem ati c m odeI of卸om Il i di recti onal m obi l erobot w i tl l M Y( M utual Y．oYb) w heel s i s bui l t b弱cdon tl l esn-ucm fe 0f M Yw heel to柚aIyzei ts l 【i nem ati cs charactens6cs．Thepcrfbrnl 柚ce0nvi bradon，conⅡ_ol and e丌D体c卸sedbyM Y w heel s i s stIl di ed．AconnD l m ettIod ofbo恤opti m i zi ngcontact di stal l ce柚di m provi ngro嘶onal speedof M Y w heeli s pI_oposedt0reduce tl l e m oVem ent enD 璐．The m oVem ent char扯teri sti csof tri · w heelpl atfo皿andfour．w heelpl a饪bnnarecom paredfbropti m alconⅡ_ol ttIe狮gul ar vel oc时ofM Y w h∞l reasonabl y．Si m ul al i onresl l l tS areprovi dedtodem ons劬她tl l eperfom 锄ceof thep唧osed appm aches．Keyw ords：om IIi 血优60nal m obi l em bot；l 【i 眦m ati cs；Ⅱ面ectory e瑚f；vi brati onstfIl ctufe．It cani m pm ve m em oVem entstabi l i tyof tIl erobotby em pl oyi ng si nusoi dal conⅡol l awto1前言(IntI谢ucti on)全方位移动机器人已经成为机器人研究领域的重要研究方向之一，它具有平面内完全的3个自由度，可以在任意时刻实现平面内任意方向的运动，因此能在各种狭小环境中高效运动，如在医院、工厂车间及仓库等一些拥挤场所得到广泛应用．一些研究人员已经对许多全方位移动机器人的运动学模型进行了分析和讨论．例如，Tl al e等建立了由4个麦克纳姆轮组成的全方位移动平台的运动学模型，并分别对2个电机、3个电机和4个电机工作时平台的转向运动进行了讨论11l ；M 硼ng等分析了具有偏心轮机构的全方位移动机器人的运动学以获得最佳的设计参数【2】；Gi l l 髓等建立了具有正交轮的2种结构的机器人运动学模型，对机器人的运动轨迹误差进行了分析f3】；Fr勰ci sco分析了具有连续切换轮的全方位移动机器人的运动学，证明可以单独控制，也可同时控制机器人的直线运动和旋转运动【4J ．邓旭碉等分析了实际运动中滑动对全方位移动机器人的影响15】．本文建立了一种由M Y轮组成的全方位移动机器人的运动学模型，分析运动中振动对模型精度的影响并提出减小运动误差的一些措施．2姗轮的结构(Stm ctIl 他of姗w hed)M Y( M utual YO Yo) 轮是由2个切去球冠和中间部分的球体组成，这2部分球体具有1个共同的旋转主轴，它们各自的被动旋转轴呈45。角交叉布通讯作者：叶长龙．cl ” @ si am收稿／录用／修回：加ll—O弘19，加ll—ll枷12—0l—17万方数据

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