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1.內(nèi)容簡介 本書結(jié)合作者多年來的Mecanum輪全方位移動機器人理論研究及工程應(yīng)用實踐,詳細(xì)介紹了Mecanum輪全方位移動機器人的機構(gòu)學(xué)及其優(yōu)化設(shè)計、全方位移動運動學(xué)與動力學(xué)分析等內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上進一步闡述該類型機器人的運動控制算法及其在智能物流搬運中的路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤等理論與技術(shù)問題。 本書可作為高校高年級本科生、研究生的機器人理論與技術(shù)應(yīng)用課程的教學(xué)用書,也可作為從事機器人開發(fā)、應(yīng)用、維護的工程技術(shù)人員的參考用書。 2.目錄 第一章Mecanum輪全方位移動機器人概述1 11移動機器人技術(shù)1 12全方位移動機器人技術(shù)2 1.21Mecanum輪式移動機構(gòu)3 1.22其他的全方位移動機構(gòu)4 1.3Mecanum輪全方位移動機器人的應(yīng)用6 第二章Mecanum輪全方位移動機器人的機構(gòu)學(xué)9 21Mecanum輪機器人的運動原理9 211典型的Mecanum輪四輪移動原理9 212四主動和四被動的Mecanum輪移動車11 22Mecanum輪輥子的輪廓設(shè)計與支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計11 221輥子和輪轂的參數(shù)設(shè)計11 222參數(shù)化軟件設(shè)計14 223不同輪廓曲線的比較17 2.3Mecanum輪輥子彈性體與抗震優(yōu)化設(shè)計20 231不考慮變形的彈性體層厚度直接計算20 232抗震優(yōu)化設(shè)計21 24Mecanum輪機器人的懸架設(shè)計28 241四主動輪式全方位移動機器人28 2.42四主動四被動輪式全方位移動機器人30 2.5Mecanum輪機器人的可靠性分析31 2.51懸架豎直放置的五自由度AGV智能運輸車的垂向振動力學(xué)模型31 252懸架豎直放置的五自由度AGV智能運輸車的垂向振動數(shù)學(xué)模型33 第三章Mecanum輪全方位移動機器人的運動學(xué)與動力學(xué)39 31四輪Mecanum輪全方位移動機器人運動學(xué)分析39 3.11單個Mecanum輪運動學(xué)分析40 3.12四輪Mecanum輪全方位移動機器人運動學(xué)分析40 3.2Lagrange動力學(xué)建模簡介42 3.3四輪Mecanum輪全方位移動機器人動力學(xué)分析43 3.4任意布置四輪Mecanum輪全方位移動機器人分析45 3.5八輪Mecanum輪全方位移動機器人分析48 3.51四主動四被動Mecanum輪全方位移動機器人分析49 3.52八主動Mecanum輪全方位移動機器人分析51 第四章Mecanum輪全方位移動機器人的控制54 41Mecanum輪全方位移動機器人的精密運動控制54 411基于PID控制的機器人位置控制55 412基于模糊控制的電機速度控制56 413Mecanum輪系統(tǒng)的運動控制精度分析與設(shè)計56 4.2基于CAN總線的全方位移動機器人控制系統(tǒng)62 421CAN總線簡介62 422基于CAN的多電機協(xié)調(diào)運動控制系統(tǒng)設(shè)計63 423Windows XP下控制軟件設(shè)計64 424DOS下控制軟件設(shè)計72 43基于PMAC的運動控制系統(tǒng)74 431Windows XP下的控制軟件設(shè)計75 432DOS下的控制軟件設(shè)計78 第五章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑跟蹤80 51全方位移動機器人的路徑跟蹤問題80 52全方位移動機器人路徑跟蹤的運動模型82 521以跟蹤曲線為基準(zhǔn)的誤差調(diào)整的運動學(xué)模型82 522以機器人為基準(zhǔn)的誤差調(diào)整的運動學(xué)模型84 53全方位移動機器人路徑跟蹤的通過性條件85 531全方位移動機器人循跡過程中轉(zhuǎn)彎曲率半徑的計算85 532最小轉(zhuǎn)彎半徑87 533機器人幾何約束88 5.34機器人運動學(xué)約束89 535機器人動力學(xué)約束89 536速度與加速度的綜合關(guān)系92 537循跡曲線的參數(shù)約束92 54全方位移動機器人路徑跟蹤的穩(wěn)定性問題94 541穩(wěn)定性判定條件94 542加入PD算法的穩(wěn)定性條件95 55實際應(yīng)用中的路徑跟蹤的問題96 551反向循跡96 5.52循跡過程中的自糾正97 第六章Mecanum輪全方位移動機器人雙傳感器視覺循跡99 61移動機器人的視覺導(dǎo)引原理99 62全方位移動機器人雙相機循跡的運動模型103 621以跟蹤曲線為基準(zhǔn)的誤差調(diào)整的模型修改103 622以機器人為基準(zhǔn)的誤差調(diào)整的模型修改103 63全方位移動機器人雙相機循跡系統(tǒng)的誤差修正算法104 631通過偏距修正控制機器人運動的方法 104 632利用偏距和偏角控制機器人運動的方法105 64全方位移動機器人循跡誤差補償?shù)目刂扑惴?07 641PID控制算法介紹107 642使用PD算法的機器人循跡控制算法107 643自適應(yīng)PID算法108 65全方位移動機器人雙傳感器視覺循跡的應(yīng)用109 651實驗平臺介紹109 6.52機器人循跡實驗結(jié)果分析110 第七章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑規(guī)劃與定位117 71全方位移動機器人路徑規(guī)劃的算法設(shè)計117 72全方位移動機器人路徑規(guī)劃的曲線擬合120 721圓弧擬合120 722貝塞爾曲線擬合122 723Clothoid曲線擬合124 724三種曲線的比較126 73路徑規(guī)劃中岔路轉(zhuǎn)彎方法設(shè)計127 7.4路徑規(guī)劃中的標(biāo)記識別129 75全方位移動機器人路徑規(guī)劃的應(yīng)用129 751三種曲線擬合的仿真效果129 752路徑規(guī)劃仿真130 第八章Mecanum輪全方位移動機器人的協(xié)同控制技術(shù)133 81多機器人編隊協(xié)同控制133 811雙車直線隊形133 812三車正三角隊形135 813N車正N邊形隊形137 814任意隊形138 82多車協(xié)調(diào)控制中運動協(xié)同傳感器的設(shè)計139 821三維位移傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計139 822基于激光測距儀的偏差測量傳感系統(tǒng)141 8.3雙車聯(lián)動控制的應(yīng)用實驗144 831基于三維位移傳感器的雙車聯(lián)動實驗144 8.32基于激光測距儀的雙車聯(lián)動控制實驗147 第九章Mecanum輪全方位移動技術(shù)的應(yīng)用150 91全方位移動AGV搬運車技術(shù)150 911全方位移動搬運車技術(shù)的應(yīng)用150 912全方位移動搬運車的機械與電氣設(shè)計151 9.13全方位移動AGV系統(tǒng)153 914全方位移動物料搬運車系統(tǒng)的構(gòu)造155 92全方位移動操作機械臂160 9.21移動操作機械臂的發(fā)展160 9.22全方位移動噴涂及打磨機器人161 93全方位移動探傷機器人系統(tǒng)162 931全方位移動探傷機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計163 932全方位移動探傷機器人雙側(cè)同步控制系統(tǒng)167 933探傷機器人雙側(cè)同步控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計171 934全方位移動探傷機器人運動實驗176 主要參考文獻180第一章Mecanum輪全方位移動機器人概述 第一節(jié)Mecanum輪全方位移動機器人的發(fā)展 第二節(jié)Mecanum輪全方位移動機器人的研究現(xiàn)狀 第二章Mecanum輪全方位移動機器人的機構(gòu)學(xué) 第一節(jié)Mecanum輪機器人的運動原理 第二節(jié)Mecanum輪輥子的輪廓設(shè)計與支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 第三節(jié)Mecanum輪輥子橡膠與抗震優(yōu)化設(shè)計 第四節(jié)Mecanum輪機器人的懸架設(shè)計 第五節(jié)Mecanum輪機器人的可靠性分析 第三章Mecanum輪全方位移動機器人的運動學(xué)與動力學(xué) 第一節(jié)四輪Mecanum輪全方位移動機器人運動學(xué)分析 第二節(jié)Lagrange動力學(xué)建模簡介 第三節(jié)四輪Mecanum輪全方位移動機器人動力學(xué)分析 第四節(jié)任意布置四輪Mecanum輪全方位移動機器人分析 第五節(jié)八輪Mecanum輪全方位移動機器人分析 第四章Mecanum輪全方位移動機器人的控制 第一節(jié)Mecanum輪全方位移動機器人的精密運動控制 第二節(jié)基于CAN總線的全向移動機器人控制系統(tǒng) 第三節(jié)基于PMAC的運動控制系統(tǒng) 第五章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑跟蹤 第一節(jié)全方位移動機器人的路徑跟蹤問題 第二節(jié)全方位移動機器人路徑跟蹤的運動模型 第三節(jié)全方位移動機器人路徑跟蹤的通過性條件 第四節(jié)全方位移動機器人路徑跟蹤的穩(wěn)定性問題 第五節(jié)實際應(yīng)用中的路徑跟蹤的問題 第六章Mecanum輪全方位移動機器人雙傳感器視覺循跡 第一節(jié)移動機器人的視覺導(dǎo)引原理 第二節(jié)全向移動機器人雙相機循跡的運動模型 第三節(jié)全向移動機器人雙相機循跡系統(tǒng)的誤差修正算法 第四節(jié)全向移動機器人循跡誤差補償?shù)目刂扑惴?/div> 第五節(jié)全向移動機器人雙傳感器視覺循跡的應(yīng)用 第七章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑規(guī)劃 第一節(jié)全方位移動機器人路徑規(guī)劃的算法設(shè)計 第二節(jié)全方位移動機器人路徑規(guī)劃的曲線擬合 第三節(jié)路徑規(guī)劃中岔路轉(zhuǎn)彎方法設(shè)計 第四節(jié)路徑規(guī)劃中的標(biāo)記識別 第五節(jié)全方位移動機器人路徑規(guī)劃的應(yīng)用 第八章Mecanum輪全方位移動機器人的協(xié)同控制技術(shù) 第一節(jié)多機器人編隊協(xié)同控制 第二節(jié)多車協(xié)調(diào)控制中運動誤差傳感器的設(shè)計 第三節(jié)雙車聯(lián)動控制的應(yīng)用 第九章Mecanum輪全方位移動技術(shù)的應(yīng)用 第一節(jié)全方位移動AGV技術(shù) 第二節(jié)全方位移動操作臂 第三節(jié)全方位移動探傷機器人系統(tǒng) |
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