基于麦克纳姆轮的全向移动平台电路设计开发.docx

摘要：移动平台是一个能集多功能于一体的智能化系统，可以用于物流转接及搬运，它为现代制造、物流等行业提供一种自动化的运输方式。本文实现以麦克纳姆轮为基础的全向移动平台开发，重点阐述电路设计部分。麦克纳姆轮作为一种具有自身移动特性的全方位移动工具，通过对其自身特性的研究，分析其实现全方位移动的原因，通过需要实现的全方位移动的功能确定各个模块，分为驱动模块、能源模块、控制模块、通信模块和避障系统等部分，完成电路设计开发、连接、测试工作，硬件与软件相结合，最终将全方位移动平台完整呈现，保证其达到全方位移动的要求。基于移动小车在使用麦克纳姆轮的基础上能实现更加灵活的全向移动，更好地迅速实现前进、后退、左右平移、旋转及其组合等运动方式，能够满足高精度定位和轨迹跟踪，提高小车移动过程中的平稳性。通过无线手持蓝牙系统遥控控制，为控制小车移动提供了便利。而在此基础上研制的全方位运输平台非常适合转运空间有限、作业通道狭窄的环境中使用，在军事、工业车间可以进而得到非常广泛的用处。

关键词：全向移动平台；麦克纳姆轮；电路设计；驱动模块；控制模块；蓝牙通信；控制模型

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究目的及意义-1

1.2 国内外研究现状-2

1.3论文组织结构-2

2 全方位移动平台控制模型-4

2.1 麦克纳姆轮全向移动原理-4

2.2 麦克纳姆轮全向移动平台动力学分析-4

2.3 移动平台实际参数-6

3 麦克纳姆轮全向移动平台电路开发-7

3.1 电路实现功能-7

3.2 电路设计开发-8

3.2.1 驱动模块TB6612FNG-8

3.2.2 电压转换模块-10

3.2.3 控制模块-11

3.2.4 通信模块-13

3.2.5 避障系统-16

3.3 整体电路实现-16

4 麦克纳姆轮全向移动平台软件开发-19

5 麦克纳姆轮移动平台精确度测试-20

5.1 精确度测试目的-20

5.2 测量实际数值-20

5.3 原因分析-24

5.3.1从受力分析角度分析偏移原因.24

5.3.2从硬件方面分析偏移原因.26

5.4 改进方案-26

6 总结反思与展望-28

    6.1 总结反思 28

    6.2 展望.29

参 考 文 献-30

致 谢-32

附 录 A. .33