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1.内容简介 本书结合作者多年来的Mecanum轮全方位移动机器人理论研究及工程应用实践，详细介绍了Mecanum轮全方位移动机器人的机构学及其优化设计、全方位移动运动学与动力学分析等内容,在此基础上进一步阐述该类型机器人的运动控制算法及其在智能物流搬运中的路径规划与轨迹跟踪等理论与技术问题。 本书可作为高校高年级本科生、研究生的机器人理论与技术应用课程的教学用书，也可作为从事机器人开发、应用、维护的工程技术人员的参考用书。 2.目录 第一章Mecanum轮全方位移动机器人概述1 11移动机器人技术1 12全方位移动机器人技术2 1.21Mecanum轮式移动机构3 1.22其他的全方位移动机构4 1.3Mecanum轮全方位移动机器人的应用6 第二章Mecanum轮全方位移动机器人的机构学9 21Mecanum轮机器人的运动原理9 211典型的Mecanum轮四轮移动原理9 212四主动和四被动的Mecanum轮移动车11 22Mecanum轮辊子的轮廓设计与支撑结构设计11 221辊子和轮毂的参数设计11 222参数化软件设计14 223不同轮廓曲线的比较17 2.3Mecanum轮辊子弹性体与抗震优化设计20 231不考虑变形的弹性体层厚度直接计算20 232抗震优化设计21 24Mecanum轮机器人的悬架设计28 241四主动轮式全方位移动机器人28 2.42四主动四被动轮式全方位移动机器人30 2.5Mecanum轮机器人的可靠性分析31 2.51悬架竖直放置的五自由度AGV智能运输车的垂向振动力学模型31 252悬架竖直放置的五自由度AGV智能运输车的垂向振动数学模型33 第三章Mecanum轮全方位移动机器人的运动学与动力学39 31四轮Mecanum轮全方位移动机器人运动学分析39 3.11单个Mecanum轮运动学分析40 3.12四轮Mecanum轮全方位移动机器人运动学分析40 3.2Lagrange动力学建模简介42 3.3四轮Mecanum轮全方位移动机器人动力学分析43 3.4任意布置四轮Mecanum轮全方位移动机器人分析45 3.5八轮Mecanum轮全方位移动机器人分析48 3.51四主动四被动Mecanum轮全方位移动机器人分析49 3.52八主动Mecanum轮全方位移动机器人分析51 第四章Mecanum轮全方位移动机器人的控制54 41Mecanum轮全方位移动机器人的精密运动控制54 411基于PID控制的机器人位置控制55 412基于模糊控制的电机速度控制56 413Mecanum轮系统的运动控制精度分析与设计56 4.2基于CAN总线的全方位移动机器人控制系统62 421CAN总线简介62 422基于CAN的多电机协调运动控制系统设计63 423Windows XP下控制软件设计64 424DOS下控制软件设计72 43基于PMAC的运动控制系统74 431Windows XP下的控制软件设计75 432DOS下的控制软件设计78 第五章Mecanum轮全方位移动机器人的路径跟踪80 51全方位移动机器人的路径跟踪问题80 52全方位移动机器人路径跟踪的运动模型82 521以跟踪曲线为基准的误差调整的运动学模型82 522以机器人为基准的误差调整的运动学模型84 53全方位移动机器人路径跟踪的通过性条件85 531全方位移动机器人循迹过程中转弯曲率半径的计算85 532最小转弯半径87 533机器人几何约束88 5.34机器人运动学约束89 535机器人动力学约束89 536速度与加速度的综合关系92 537循迹曲线的参数约束92 54全方位移动机器人路径跟踪的稳定性问题94 541稳定性判定条件94 542加入PD算法的稳定性条件95 55实际应用中的路径跟踪的问题96 551反向循迹96 5.52循迹过程中的自纠正97 第六章Mecanum轮全方位移动机器人双传感器视觉循迹99 61移动机器人的视觉导引原理99 62全方位移动机器人双相机循迹的运动模型103 621以跟踪曲线为基准的误差调整的模型修改103 622以机器人为基准的误差调整的模型修改103 63全方位移动机器人双相机循迹系统的误差修正算法104 631通过偏距修正控制机器人运动的方法 104 632利用偏距和偏角控制机器人运动的方法105 64全方位移动机器人循迹误差补偿的控制算法107 641PID控制算法介绍107 642使用PD算法的机器人循迹控制算法107 643自适应PID算法108 65全方位移动机器人双传感器视觉循迹的应用109 651实验平台介绍109 6.52机器人循迹实验结果分析110 第七章Mecanum轮全方位移动机器人的路径规划与定位117 71全方位移动机器人路径规划的算法设计117 72全方位移动机器人路径规划的曲线拟合120 721圆弧拟合120 722贝塞尔曲线拟合122 723Clothoid曲线拟合124 724三种曲线的比较126 73路径规划中岔路转弯方法设计127 7.4路径规划中的标记识别129 75全方位移动机器人路径规划的应用129 751三种曲线拟合的仿真效果129 752路径规划仿真130 第八章Mecanum轮全方位移动机器人的协同控制技术133 81多机器人编队协同控制133 811双车直线队形133 812三车正三角队形135 813N车正N边形队形137 814任意队形138 82多车协调控制中运动协同传感器的设计139 821三维位移传感器结构设计139 822基于激光测距仪的偏差测量传感系统141 8.3双车联动控制的应用实验144 831基于三维位移传感器的双车联动实验144 8.32基于激光测距仪的双车联动控制实验147 第九章Mecanum轮全方位移动技术的应用150 91全方位移动AGV搬运车技术150 911全方位移动搬运车技术的应用150 912全方位移动搬运车的机械与电气设计151 9.13全方位移动AGV系统153 914全方位移动物料搬运车系统的构造155 92全方位移动操作机械臂160 9.21移动操作机械臂的发展160 9.22全方位移动喷涂及打磨机器人161 93全方位移动探伤机器人系统162 931全方位移动探伤机器人结构设计163 932全方位移动探伤机器人双侧同步控制系统167 933探伤机器人双侧同步控制系统的软件设计171 934全方位移动探伤机器人运动实验176 主要参考文献180第一章Mecanum轮全方位移动机器人概述 第一节Mecanum轮全方位移动机器人的发展 第二节Mecanum轮全方位移动机器人的研究现状 第二章Mecanum轮全方位移动机器人的机构学 第一节Mecanum轮机器人的运动原理 第二节Mecanum轮辊子的轮廓设计与支撑结构设计 第三节Mecanum轮辊子橡胶与抗震优化设计 第四节Mecanum轮机器人的悬架设计 第五节Mecanum轮机器人的可靠性分析 第三章Mecanum轮全方位移动机器人的运动学与动力学 第一节四轮Mecanum轮全方位移动机器人运动学分析 第二节Lagrange动力学建模简介 第三节四轮Mecanum轮全方位移动机器人动力学分析 第四节任意布置四轮Mecanum轮全方位移动机器人分析 第五节八轮Mecanum轮全方位移动机器人分析 第四章Mecanum轮全方位移动机器人的控制 第一节Mecanum轮全方位移动机器人的精密运动控制 第二节基于CAN总线的全向移动机器人控制系统 第三节基于PMAC的运动控制系统 第五章Mecanum轮全方位移动机器人的路径跟踪 第一节全方位移动机器人的路径跟踪问题 第二节全方位移动机器人路径跟踪的运动模型 第三节全方位移动机器人路径跟踪的通过性条件 第四节全方位移动机器人路径跟踪的稳定性问题 第五节实际应用中的路径跟踪的问题 第六章Mecanum轮全方位移动机器人双传感器视觉循迹 第一节移动机器人的视觉导引原理 第二节全向移动机器人双相机循迹的运动模型 第三节全向移动机器人双相机循迹系统的误差修正算法 第四节全向移动机器人循迹误差补偿的控制算法 第五节全向移动机器人双传感器视觉循迹的应用 第七章Mecanum轮全方位移动机器人的路径规划 第一节全方位移动机器人路径规划的算法设计 第二节全方位移动机器人路径规划的曲线拟合 第三节路径规划中岔路转弯方法设计 第四节路径规划中的标记识别 第五节全方位移动机器人路径规划的应用 第八章Mecanum轮全方位移动机器人的协同控制技术 第一节多机器人编队协同控制 第二节多车协调控制中运动误差传感器的设计 第三节双车联动控制的应用 第九章Mecanum轮全方位移动技术的应用 第一节全方位移动AGV技术 第二节全方位移动操作臂 第三节全方位移动探伤机器人系统 |
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