智能机器人原理与应用 课件 第1--3章 概论、 智能机器人的运动系统、 智能机器人的感知系统.pptx

北京信息科技大学自动化学院;;;;;;;;;;;;;;;;;北京信息科技大学自动化学院;北京信息科技大学自动化学院;;;;;;;2.1机器人的移动机构;?;因此式(2.2)不可积，说明机器人系统运动约束条件是一个非完整约束。因此可建立机器人的质心运动方程为：

,,(2.5)

即：

(2.6);2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;考虑到机器人的实际结构以及所设立的坐标系的客观情况可知：，将其代入（2.11）并写成矩阵形式可以得到三轮全向底盘运动学模型：

(2.12)

式（2.12）描述了三轮全向移动机器人在地面坐标系中的运动的速度与驱动轮线速度之间的关系。;2）4轮Mecanum轮全向移动机构

;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;（2）活节履带;2.1机器人的移动机构;2.1.3腿式移动机构;1.腿式移动机构的优势

(1)腿式移动机构对崎岖路面具有很好的适应能力，可自主选择离散的立足点，在可能到达的地面上选择最优的支撑点，而轮式和履带式移动机构必须面临最坏地形上的几乎所有的点。

(2)腿式运动方式还具有主动隔振能力，尽管地面高低不平，机身的运动仍然可以相当平稳。

(3)多自由度系统有利于保持稳定，并在失去稳定的条件下进行自恢复。

(4)腿式行走机构在不平地面和松软地面上的动速度较高，能耗较少。已有的类人机器人步行研究显示，被动式机构可以在没有主动能量输入的情况下，完全采用重力作为驱动力完成下坡等动作。;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.1机器人的移动机构;2.2机器人的运动控制

;2.2.2速度控制

为简化问题的复杂性，通常不对机器人直接进行转矩控制，而将机器人近似看成恒转矩负载，则机器人的速度可以转化为带负载的直流电机转速控制。机器人速度控制结构如图2.26所示。;2.2机器人的运动控制

;2.2机器人的运动控制

;2.3机器人的控制策略

;2.3机器人的??制策略

;2.3机器人的控制策略

;2.3机器人的控制策略

;2.3机器人的控制策略

;2.3机器人的控制策略

;3.神经网络自适应控制;2.3机器人的控制策略

;2.模糊PID控制;2.4机器人的驱动技术

;2.4机器人的驱动技术

;2.4机器人的驱动技术

;2.4机器人的驱动技术

;2.4机器人的驱动技术

;2.4机器人的驱动技术

;2.4机器人的驱动技术;2.4机器人的驱动技术;2.4.6步进电机驱动系统

步进电动机是将电脉冲信号变换为相应的角位移或直线位移的元件，其角位移和线位移量与脉冲数成正比。转速或线速度与脉冲频率成正比。

1.特点

步进电动机的最大特点就是可以直接接受计算机的方向和速度的控制，控制信号简单，便于数字化，而且具有调速方便、定位准确、抗干扰能力强、误差不长期累积等优点。

;2.4.7舵机

舵机，顾名思义是控制舵面的电动机。舵机最早是作为遥控模型控制舵面、油门等机构的动力来源，但是由于舵机具有很多优秀的特性，制作机器人时也时常能看到它的应用。;2.4机器人的驱动技术;2.5机器人的电源技术

;2.5机器人的电源技术

;2.5机器人的电源技术

;2.5机器人的电源技术

;北京信息科技大学自动化学院;北京信息科技大学自动化学院;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;