1. 本选题研究的目的及意义
随着机器人技术的飞速发展,移动机器人在各个领域展现出巨大的应用潜力,例如工业自动化、物流仓储、服务机器人等。
传统的轮式移动机器人由于运动灵活性的限制,难以满足复杂环境下的应用需求。
麦克拉姆轮作为一种特殊的全方位移动机构,赋予移动机器人灵活的运动能力,能够实现平面内的任意方向移动和平移,极大地拓展了机器人的应用范围。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者对麦克拉姆轮全方位移动平台进行了大量的研究,并在机构设计、运动控制、导航定位等方面取得了一系列成果。
1. 国内研究现状
国内学者在麦克拉姆轮移动平台的研究方面起步较晚,但近年来发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容如下:
1.麦克拉姆轮全方位移动小车机械结构设计:根据小车的功能需求,设计小车的机械结构,包括车体平台、麦克拉姆轮安装方式、电机驱动方式等,并选择合适的材料和加工工艺。
2.小车运动控制系统设计:设计小车的控制系统硬件电路,包括电机驱动模块、传感器模块、控制板等,并开发小车的控制软件,实现对小车运动的控制算法,包括速度控制、方向控制、姿态控制等。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.需求分析与方案设计:根据应用需求,确定小车的功能指标,设计小车的机械结构、控制系统和软件系统方案。
2.理论分析与仿真建模:研究麦克拉姆轮的运动原理,建立小车的运动学模型,并利用仿真软件对小车的运动性能进行仿真分析。
3.硬件系统搭建与调试:根据设计方案,选择合适的硬件平台和传感器,搭建小车的硬件系统,并进行调试,确保硬件系统的正常运行。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于以下几个方面:
1.针对传统麦克拉姆轮小车控制精度和稳定性不足的问题,本课题将研究基于多传感器融合的控制算法,提高小车的运动精度和稳定性。
2.针对麦克拉姆轮小车运动控制算法复杂的问题,本课题将研究基于简化模型的控制算法,降低控制算法的复杂度,提高控制系统的实时性。
3.针对麦克拉姆轮小车应用场景单一的问题,本课题将探索麦克拉姆轮小车在不同场景下的应用,例如:室内巡检、物流搬运等。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.孙立宁,黄博.机器人技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2018.
2.吴镇炜,朱华.移动机器人技术及应用[M].北京:电子工业出版社,2019.
3.谢存禧,张铁,刘伟.机器人技术基础[M].北京:机械工业出版社,2020.
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