轮足结合清洁机器人足行运动控制研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目轮足结合清洁机器人足行运动控制研究作者姓名孙佩学位类别工程硕士指导教师郭希娟教授2016年5月中图分类号：TP242.6学校代码：10216UDC：004密级：公开工程硕士学位论文（工程设计型）轮足结合清洁机器人足行运动控制研究硕士研究生：孙佩导师：郭希娟教授副导师：杨庆光研究员级高工申请学位：工程硕士工程领域：计算机技术所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学DissertationfortheMasterDegree

2、inEngineeringRESEARCHONLEGGEDMOTIONCONTROLOFAWHEEL-LEGCOMBINEDCLEANINGROBOTbySunPeiSupervisor:ProfessorGuoXi-juanYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《轮足结合清洁机器人足行运动控制研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对

3、本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日摘要摘要清洁机器人作为服务型机器人的一种，开始走进千万家庭为人类服务。目前市场上的家用清洁机器人均属于轮行机器人，而且大多数只有吸尘能力而没有拖地功能，因此，传统的家用清洁机器人在结构方面仍有很大的改善空间。本文在轮足结合清洁机器人的结构中提出了一种新型的足行拖地的设计方案。首先，根据市场上清洁机器人的结构和人们的拖地方式，对轮行拖地和足行拖地的特点进行了探讨，提出了足行拖地的方法。当清洁机器

4、人扫地时，四足和两只手臂均收起，机器人工作在轮行状态下。当清洁机器人拖地时，用四足支撑起机体行进，轮部离开地面，用机器人前方的两只手臂抓住拖把杆，配合机体的移动进行拖地。其次，针对本课题中的清洁机器人是在足行状态下进行拖地的工作特点，并结合当今主流的四足步态的优点，设计了四足清洁机器人的间歇性平地爬行步态，分析了该步态的移动速度和稳定裕度这两方面的性能。最后，根据清洁机器人的结构制作出了四足清洁机器人物理样机，用户可以使用上位机软件对四足清洁机器人的运动进行控制。对四足清洁机器人物理样机进行了步行拖地实验验证，实

5、验数据表明，四足清洁机器人能够根据规划的步态实现稳定行走拖地，验证了足行拖地设计方案的正确性与可行性。关键词：清洁机器人；轮足结合；四足；步态-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractAsakindofservicerobot,thecleaningrobothasalreadytakenpartinpeople’sdailylife.Nowmostofthecleaningrobotarewheelrobot,andtheycanonlysweepthefloorbutcannotmopthefloor.S

6、othetraditionalcleaningrobotcanbeimprovedinstructure.Thispaperpresentsanewprojectwhichcanletthetobotmopsthefloorinfootmode.Firstly,accordingtothestructureoftherobotsellingonthemarketandthewayhowpeoplemopthefloor,wediscussthefeatureoftherobotmoppinginfootmodea

7、ndwheelmode.Andweproposeamethodthattherobotcanmopthefloorinfootmode.Whentherobotissweepingthefloor,itsfourfeetandtwoarmsarestoredtoworkingonwheelmode.Andwhentherobotismoppingthefloor,thefeetandarmsarestretching.Meanwhile,therobotuseitsarmstofixthemopanduseits

8、feettomoveupinsteadofitswheels.Secondly,throughdiscussingthefeatureoftherobotmopsthefloorinfootmode,andanalyzingtheadvantagesoftraditionalfour-feetgait,wedesignanactiongaitthatthecleaning