人口老齡化催生出的更多日間照料工作與人口紅利的減少導(dǎo)致的勞動力緊缺,為家庭服務(wù)機器人的發(fā)展與推廣提供了可能性,加之當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展水平與人們對更高生活品質(zhì)的訴求之間的矛盾,更加說明了功能多樣控制方便的家庭服務(wù)機器人的推廣意義。面向家庭環(huán)境的服務(wù)機器人系統(tǒng)集成功能發(fā)展至今,已從幫助減輕家務(wù)負擔(dān)、解放人手,升級為優(yōu)化居住環(huán)境、提高生活品質(zhì)和向不同年齡段的家庭成員提供情感交流、智能陪護等。依據(jù)助老助殘的功能需求和室內(nèi)家庭環(huán)境的應(yīng)用背景,本文提出了一種家庭服務(wù)機器人的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。并針對機器人本體機構(gòu)設(shè)計、運動底盤與機械臂運動學(xué)建模、導(dǎo)航定位與路徑規(guī)劃、機器人控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計與服務(wù)功能實現(xiàn)等方面做了詳細介紹,主要內(nèi)容包括:1、總體設(shè)計。分析了國內(nèi)外典型家庭服務(wù)機器人的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和設(shè)計特點,給出了家庭服務(wù)機器人整體系統(tǒng)與功能實現(xiàn)的設(shè)計方案,針對機器人機械結(jié)構(gòu)特點,重點介紹了輪式驅(qū)動移動平臺、仿人軀干關(guān)節(jié)和機械臂的設(shè)計思路;詳細論述了機器人控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案和硬件選型。2、建模分析。對家庭服務(wù)機器人進行了建模分析,對機器人輪式移動平臺進行了運動學(xué)建模,分析了里程計直線和圓弧兩種運動模型;利... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究背景與意義
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 家庭服務(wù)機器人的總體系統(tǒng)概述
    2.1 系統(tǒng)概述
    2.2 家庭服務(wù)機器人機械系統(tǒng)
        2.2.1 移動平臺設(shè)計
        2.2.2 機器人仿生機械臂設(shè)計
    2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計
        2.3.1 移動平臺子系統(tǒng)
        2.3.2 機械臂子系統(tǒng)
        2.3.3 傳感器系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 家庭服務(wù)機器人運動學(xué)分析
    3.1 移動平臺運動學(xué)分析
        3.1.1 差動驅(qū)動模型
        3.1.2 里程計模型
    3.2 操作機械臂運動學(xué)分析
        3.2.1 手臂正運動學(xué)
        3.2.2 機械臂逆運動學(xué)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 家庭服務(wù)機器人導(dǎo)航與定位方法設(shè)計
    4.1 機器人定位
        4.1.1 室內(nèi)環(huán)境特征識別與估計
        4.1.2 環(huán)境特征提取
        4.1.3 機器人位姿更新
    4.2 家庭服務(wù)機器人全局路徑規(guī)劃算法
        4.2.1 傳統(tǒng)蟻群算法的缺陷
        4.2.2 環(huán)境建模
        4.2.3 勢場蟻群算法基本原理
        4.2.4 改進算法環(huán)境構(gòu)建與實施
        4.2.5 改進蟻群算法效果仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 家庭服務(wù)機器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 上位機控制系統(tǒng)設(shè)計
        5.1.1 系統(tǒng)操作界面
        5.1.2 通信區(qū)
        5.1.3 狀態(tài)區(qū)
        5.1.4 機械臂與移動平臺控制區(qū)
        5.1.6 環(huán)境識別區(qū)
    5.2 下位機控制系統(tǒng)設(shè)計
        5.2.1 通信連接
        5.2.2 子程序調(diào)用
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]面向感性需求的家庭服務(wù)機器人造型設(shè)計研究[J]. 王年文,王劍.  機械設(shè)計. 2018(11)
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本文編號：3663300