合肥工业大学校级大学生创新训练计划项目结题答辩ppt.ppt

1、校级大学生创新性实验项目校级大学生创新性实验项目四轮驱动全向移动机器人四轮驱动全向移动机器人五、成员分工五、成员分工四、应用前景四、应用前景三、项目成果三、项目成果二、实验方案二、实验方案一、总体介绍一、总体介绍全全向向移移动动机机器器人人一一、总体介绍、总体介绍 我们设计的四轮驱动机器人的系统主要由Mecanum全向轮、减震机构、伺服驱动模块和上位机等组成，整个系统采用锂电池供电。机器人采用四轮驱动方式，全向轮是整个设计的核心部分，是实现全向运动的前提。控制系统主要由PLC控制直流伺服电机实现，上位机是PC机，通过操作PC机上的软件，传递信息至PLC，PLC控制机器人实现相应的运动。上位机并

2、将机器人的运动状态等信息显示出来。全向移动的核心就是Mecanum轮，当采用四个电机独立控制各个Mecanum轮的时候，可以由各个电机不同的转速和转动方向使小车前进、后退、侧移、平移、转向等，从而可以在狭小的空间实现全向移动。例如在下图所示的第二个图中，当左前轮正转，右前轮反转，左后轮反转，右后轮正转的时候，机器人就可以直接横向往右移动。其他图也是同样的原理。一一、总体介绍、总体介绍二、实验方案1.机械结构方案 全向移动机器人的机械机构主要由电机、减速器、避震机构、底盘等构成。电机选用了Maxon RE40直流伺服电机、减速器采用谐波减速器、本来采用的避震机构是利用类似于汽车的减震机构，减震效

3、果很好，但由于这个结构复杂，成本很高，加上移动机器人主要在室内工作，对减震要求并不是很高，因此弃用。二、实验方案1.机械结构方案 而后采用的减震方案是在轮子的上方假装两个竖直的弹簧，这样可以起到简易的减震效果，可以保证四个轮子在不太平整的地面上同时着地。且结构简单，易于实现。二、实验方案1.机械结构方案二、实验方案2.底层控制系统 底层运动控制系统主要实现的功能是直流伺服电机闭环调速和上位机和下位机的通信。底层控制系统以西门子公司的S7 1200 PLC为核心，通过扩展的模拟量输出模块对四路直流伺服电机进行闭环控制，并通过以太网和上位机的通信，实时处理上位机发送的运动控制信息，让机器人按照预定

4、要求运动。二、实验方案3.上位机 上位机是采用VC+6.0软件编程来实现的。上位机的主要功能是通过窗口上的按钮来实现用电脑手动控制机器人的运动和显示机器人实时的位姿。上位机与PLC是通过串口通讯，通过串口将控制命令等发送给PLC，并且上位机软件中有相应的接口程序来接收PLC传送过来的直流伺服电机编码器的数据，进行运动学方面的计算，得出机器人的实时位姿，将其显示出来。三、项目成果设计出基于Mecanum轮的全向移动机器人的机械结构，结构简单，易于实现。设计出以西门子S7-1200 PLC为主控制器的全向移动机器人底层控制系统，可以对四个电机进行闭环速度控制。基于VC+编写出全向移动机器人的上位机

5、界面。四、应用前景1.1.可以用于狭窄空间的工业现场，充当移动平台或者物流搬运小车可以用于狭窄空间的工业现场，充当移动平台或者物流搬运小车四、应用前景2.2.可以用于飞机等大型部件的运输平台可以用于飞机等大型部件的运输平台,相比普通的运输平台，没有转相比普通的运输平台，没有转弯半径，大大减少空间的占用。弯半径，大大减少空间的占用。四、应用前景3.3.可以在此平台的基础上制作出全方位移动叉车或者全方位移动轮椅可以在此平台的基础上制作出全方位移动叉车或者全方位移动轮椅五、成员分工李李底层控制系统设计，绘制控制系统原理图朱朱CATIA三维建模，负责底盘设计，机器人的装配王王上位机编程实现，编写上位机界面杨杨CATIA三维建模，负责轮系机构和减震系统设计