【作者】 林杰；

【导师】 芮延年；

【作者基本信息】 苏州大学 ， 机械设计及理论， 2006， 硕士

【摘要】 球形机器人作为一种较新颖的机器人，它与传统的机器人相比具有结构简单，控制容易，可实现全方位运动等特点，其应用前景十分广阔。由于其越野性能较好，不但可以作为玩具供人娱乐，而且也可以作为交通运输工具使用，特别是在军事领域能扮演重要角色，如输送军用物质，用于爆破、军事侦察等。 本文通过对国内外球形机器人课题的调查研究，在综合它们的优缺点的基础上，提出了“一种新型全方位球形机器人”研究课题。本论文共分六章主要研究内容如下： 第一章 在分析球形机器人和传统的轮式机器人、足式机器人的优缺点的基础上，阐述了本课题的来源和研究意义，并对国内外球形机器人的现状进行分析研究，概括说明了奉文所要研究的主要内容。 第二章 通过对全方位球形机器人原理的分析，确定了本文的设计日标，且在此基础上研究设计了三个可行方案，通过对各个设计方案进行分析比较和评价，确立了一种全方位球形机器人机械结构和控制系统方案。 第三章 依据方案，通过坐标变换和利用拉格朗日方法对全方位球形机器人进行分析研究，分别构建了运动学模型和动力学模型。并在此基础上研究设计了全方位球形机器人的机械系统。 第四章 通过对全方位球形机器人运动平衡系统和运动路径规划的研究，构建了控制系统的数学模型，研究设计了全方位球形机器人计算机控制系统。 第五章 通过对全方位球形机器人样机的实验研究，获得了一系列实验数据，并对相关技术参数进行了优化，为球形机器人的进一步研究发展提供了理论和实验基础。 第六章 对本文所做的主要研究内容进行了总结和概括，并对实验研究优化的结果分析提出了不足和展望。 本论文主要贡献：更多还原

【Abstract】 Spherical mobile robot can realize full-orientation movement and has amplitude applications as a kind of novel robot with more simple configuration and easier control than traditional robot. It can be used as traffic conveyance or toy because of its better cross-country capability, especially can blow up, reconnoiter and transport government issue etc. in the field of military affairs.This thesis colligates merits and demerits of all spherical mobile robots to raise a project of "a kind of novel full-orientation spherical mobile robot" through researches. Its most work is described as below:1 . To establish elementary configuration project and most research contents through comparison and evaluation on base of diagnoses of spherical mobile robot.2. To form kinematics model and dynamics model by researches of its work mechanism with coordinate transform and Lagrange method, moreover to design a kind of full-orientation spherical mobile robot with better movement placidity.3. To establish math model of control system and design computer control system of full-orientation spherical mobile robot by researches of its movement balance system and path programming.4. To obtain a series of data and optimize correlative technical parameter by researches of its swatch manufacture and experiment.5. To offer base of theory and experiment for its more development. These are the most contributes of this thesis:1. To establish and design "a kind of novel full-orientation spherical mobile robot" by researches of spherical mobile robot problem in and abroad.2. To establish its mechanism system and math model of control system. and to design a practicality model for experimentation.更多还原