轮式移动机器人结构详解：驱动与传动设计关键点

本文档深入探讨了轮式移动机器人的结构设计，着重于其关键组成部分和工作原理。首先，前言部分简要介绍了研究背景和目标，为后续内容奠定了基础（2页）。在机构的驱动方案设计章节（5-20页），作者详细阐述了轮式机器人的驱动策略： - 机器人运动方式的选择：根据任务需求和环境适应性，探讨了不同的驱动方式，如直线行驶、转向等（5页）。 - 驱动轮和转向轮的组成：分别介绍了这两种轮子的构成，包括轮胎、轮轴和悬挂系统，以实现稳定性和灵活性（10-11页）。 - 电机选择：针对动力需求，讨论了适合的电机类型、功率和效率（12页）。 - 减速机构的设计：为减小电机转速并提升扭矩，设计了适当的齿轮或蜗杆减速器（17页）。 - 变速箱体、前车体和电池箱：这些部件承载和分配动力，同时也影响机器人的整体重量分布（18页）。 - 后减震和前减震机构：保证机器人在不同路面条件下能有效缓冲冲击，提高行驶平稳性（19页）。 - 车轮和轮毂：详细描述了轮子与轮毂的连接方式，以及它们对机器人性能的影响（20页）。 传动机构和执行机构的设计及受力分析是文章的核心部分（23-24页），这部分涉及到机械结构如何转化为动力输出和精确动作，同时分析了可能的受力情况以及优化加速度的方法。 运动学建模在第4章展开（26-29页），通过阿克曼约束的机器人运动模型，研究机器人的运动轨迹和运动性能，这对于路径规划和控制至关重要。最后，控制策略在5.1节中给出，这包括了对机器人的定位、速度控制和路径跟踪等方面的讨论，确保了轮式机器人能够高效地执行预定任务。 本文档提供了一个全面且深入的轮式移动机器人结构设计指南，涵盖了从运动方式选择到控制系统设计的各个方面，对于从事该领域研究和工程实践的读者具有很高的参考价值。