轮式全向移动小车体系结构综述 开题报告 - 图文

本科毕业设计(论文) 开题报告（含论文综述）

学 院： XXXXXXX工程学院 所属教研室： XXXXX教研室 课题名称： 轮式全向移动小车体系 结构综述 专业(方向)： XXXXXXXXXXXXXX 班 级： XXX班 学号： XXXXXXXXXXX 学 生： XXXXXX 指导教师： XXXXXX 开题日期： 2013年2月25日

一、毕业设计（论文）选题的目的和意义。[ ⑴ 课题名称；⑵ 有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析；⑶ 前人在本选题研究领域中的工作成果简述] 1、课题名称 轮式全向移动小车体系结构综述 2、有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析 随着电子通信与机电控制等技术的高速发展，人们已经开始并不断的尝试将智能小车或机器人以及高效率的工具引入我们工业的各个领域。许多机、电、计算机一体化的新产品诞生。现在，作为移动小车而开发的移动机构种类已相当繁多，仅就地面移动而言，移动机构就有车轮式、履带式、腿脚式、躯干式等多种形式。适应了各种工作环境的不同要求，但车轮式移动机构显得尤其突出，逐渐成为全向移动小车的重要组成部分之一。 对于普通的轮式移动机构，转弯都需要一定的旋转半径，在狭小的空间常因无法横向移动而失去作用，这在一定程度上就限制了轮式小车的使用。移动小车中的全方位轮式移动小车无需车体做出任何转动便可实现任意方向的移动，并且可以原地旋转任意角度，运动非常灵活，可沿平面上任意连续轨迹走到要求的位置，成为移动机构中的发展趋势。 由于轮式全方位轮移动机构移动灵活方便，故其具有一般的轮式移动机构所无法取代的独特特性。在此，本设计根据国际上流行的麦克纳姆（Mecanum）轮设计方法，整理当前主流轮式全向移动小车的体系结构（机械、硬件、软件）与应用现状，现国内私家车的数量已经破亿，提出适用于车底安全检查应用的小型小车体系结并论证此体系结构有效性是迫在眉睫。研究表明麦克纳姆轮全向移动机构的运动及转位灵活且不受限于运动空间，应用前景非常广阔。 3、前人在本选题研究领域中的工作成果简述 Mecanum轮这一设计方法是由瑞典人BengtIlon在1973年设计的，Mecanum轮轮体的圆周分布了许多鼓形小辊子。当电机驱动车轮旋转时车轮以普通方式沿着垂直于驱动轴的方向前进,同时车轮周边的辊子沿着其各自的轴线自由旋转，3个或以上的Mecanum轮可以构成全方位移动小车。 全向驱动小车在机器人领域的应用很广泛，其优点是可以向360°任一方向运动。提出了一种小巧、便携的遂行自主／半自主车底排查任务的全向移动式安检小型小车体系结构。

二、设计或研究主要内容和重点，预期达到的目标及拟解决的主要问题和技术关键，有何创新之处。（此部分为重点阐述内容） ? 知识背景结构： 轮式全向移动小车的体系结构（机械、硬件、软件）与应用现状 ? 研究主要内容和重点： ① 整理当前主流轮式全向移动小车的体系结构（机械、硬件、软件）与应用现状，参照国内外已有实例，提出适用于车底安全检查应用的小型小车体系结并论证此体系结构有效性；（主要工作） ② 搜集国内/外文献，整理此领域1980年代以来研究简史；（次要工作） ③ 简单预测未来研究发展方向；（次要工作） ④ 查找本领域的主要研究机构及其研究子领域内容和研究现状：（次要工作） 本领域主要国际期刊及其关注的子领域内容； 本领域主要国际会议的网址、提交会议论文方式。 ? 达到的目标及拟解决的主要问题： 参照国内外已有实例，提出适用于车底安全检查应用的小型小车体系结并论证此体系结构有效性。 ? 本设计的主要创新之处： 本设计主要是按逻辑关系将搜集到的文献资料进行整理归纳，并按一定顺序进行分类排列，在一定程度上是对全向移动小车的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状与发展前景等方面，写成系统而严谨的资料性综述论文。综述论文中反映了全向移动小车在一定时期内的研究工作进展情况，提出了适用于车底安全检查应用的小型小车体系结并论证此体系结构有效性，并把该领域及其分支学科的最新进展、新发现、新趋势、新水平、新原理和新技术比较全面地介绍给读者，使读者获益匪浅，体现出一个“新”字。 三、研究方案：[ ⑴ 技术方案（有关方法、技术路线、技术措施）；⑵ 实施方案所需的条件（技术条件、试验条件等）] 1、研究技术方案 （1）、学校图书馆参考相关专业技术资料； （2）、借鉴相关文献的成功设计案例； （3）、浏览相关自动化控制技术方面的网站； （4）、查阅相关国家标准和设计规范。 2、研究实施方案所需的条件和计划 第一步 收集各种文献资料,数据分析,并进行有关调研。 主要通过学校图书馆、中国期刊网等，查阅全向移动小车的相关资料，了解全向轮及相关全向移动小车设计得一些情况，并认真阅读、分析和运用，了解其设计者的设计思想。 第二步 明确自己的研究方向。 毕业论文将整理当前主流轮式全向移动小车的体系结构（机械、硬件、软件）与应用现状，参照国内外已有实例，提出适用于车底安全检查应用的小型小车体系结并论证此体系结构有效性。 第三步 选择研究方法。 根据使用环境的不同选择合适的器材和设计，以实现最佳的效果。 主要的研究方法：文献查阅，数据调查，MATLAB软件仿真，视频动画演示?? 四、主要参考文献目录 [1] 刘 洲,吴洪涛．Mecanum四轮全方位移动机构运动分析与仿真．现代设计与先进制造技术. [2] 马建光,贾云得. 一种基于全向摄像机的移动机器人定位方法. 2003年6月第23卷第3期北京理工大学学报. [3] 石维亮,王兴松,贾茜．基于 Mecanum 轮的全向移动机器人的研制．东南大学学报. [4] 陆琦,沈林勇,章亚男,钱晋武．基于轮毂电机驱动的全方位移动平台． 上海大学机电工程及自动化学院 2009年12月. [5] 陈旭东，孔令成，刘尊朋. 基于全向轮的机器人移动机构运动分析与控制设计. 《测控技术》2012 年第 31 卷第 1 期. [6] 赖海清，张祺，林凯伟，林耀灿，吴海生. 具有惯性传感装置的四轮全向驱动小车设计. 上海电气技术，2012年9月. 第5卷第3期. [7] 付宜利,李寒,徐贺,马玉林．轮式全方位移动机器人几种转向方式的研究． 哈尔滨工业大学 机器人研究所. [8] 韩军,常瑞丽,陈志灵．轮式移动机器人控制系统的研究与开发．内蒙古科技大学西安理工大学，2010年4月第38卷 第8期． [9] 朱磊磊,陈军．轮式移动机器人研究综述．西北农林科技大学，2009年8月第37卷第8期《机床与液压》． [10] 冷春涛,曹其新.轮全方位移动机器人各向相异性研究. 2007年6月第2卷第3期智能系统学报. [11] 储健,王仲民,邴志刚,崔世钢．全向移动机器人轮系的运动参数计算 天津科技大学学报．2004年6月第19卷第2期． [12] 王志龙，赵剡，杨辉，吴辉. 全向移动机器人电控系统设计．北京航空航天大学. [13] 翟天嵩，张利娜．全向移动机器人运动控制系统的研究与实现．南阳理工学院学报．2011年7月第3卷第4期． [14] 杨世强,傅卫平,张鹏飞．四轮全方位轮式移动机器人的运动学模型研究．第28卷第3期2009年3月《械科学与技术》． [15] 徐箭雨，陈卫东. 小型全向移动安检机器人行为控制系统结构设计.《计算 机测量与控制》 2012年10月第20卷.

五、毕业设计（论文）工作进度计划。（必须包含一定工作量的计算机知识综合应用环节） 第1周~第2周（2月25日-3月8日）： 根据任务书，查找资料，确定毕业设计实施方案，结合毕业论文（设计）题目，完成开题报告；制定好工作计划，做好工作记录，并做好毕业论文的开题报告答辩。 第3周~第10周（3月11日-5月3日）： 查找相关文献资料10篇以上，并有综合读书笔记，熟悉课题所涉及的知识点，阅读有关控制方面的书籍，掌握有关电动机控制的基本知识，阅读MATLAB相关书籍教程和操作指南，在PC机上运用该软件实现编程画图，并完成一篇10000个以上印刷符号的外文译文。 第10周~第13周（5月1日-5月24日）： 结合相关知识和设置、数据的截图，根据论文的思路以及资料整理过程中的系列问题撰写毕业论文（设计）。完成10000字左右的毕业论文一份和毕业论文相关文档资料一套，提交指导教师审阅、修改论文，准备毕业答辩。 第13周~第14周（5月20日-5月31日）： 论文定稿，过程材料打印，进行毕业答辩，答辩小组评定成绩，写评语并上报系答辩委员会；答辩委员会审核成绩和评语。 六、指导教师审核意见 指导教师签字： 年 月 日 七、开题答辩结论和审核意见 教研室主任签字： 年 月 日

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