1. 研究目的与意义

随着科学技术的发展，人类的研究活动领域已由陆地扩展到海底和空间。利用移动机器人进行空间探测和开发，己成为21世纪世界各主要科技发达国家开发空间资源的主要手段之一。研究和发展月球探测移动机器人技术，对包括移动机器人在内的相关前沿技术的研究将产生巨大的推动作用。

智能移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。是一种由传感器、遥控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统。移动机器人具有移动功能，在代替人从事危险、恶劣（如辐射、有毒等）环境下作业和人所不及的（如宇宙空间、水下等）环境作业方面，比一般机器人有更大的机动性、灵活性。目前世界上的移动机器人的种类有很多，从工作环境来分，可分为室内移动机器人和室外移动机器人;按移动方式来分：轮式移动机器人、步行移动机器人、蛇形机器人、履带式移动机器人、爬行机器人等;按控制体系结构来分：功能式(水平式)结构机器人、行为式(垂直式)结构机器人和混合式机器人;按功能和用途来分：医疗机器人、军用机器人、助残机器人、清洁机器人等。按作业空间来分：陆地移动机器人、水下机器人、无人飞机和空间机器人。其中四轮滑动转向轮式移动机器人由于其结构简单、经济性和适用性强等优点而得到了广泛关注和研究。

移动机器人的研究始于60 年代末期，它的发展已有几十年的历史了。据了解，世界上第一台能实现移动的机器人叫shakey，它是由查理·罗森（charlie rosen）领导的美国斯坦福研究所（现在称之为sri国际）于 1956-1972 年研制而出的。移动式机器人的未来是朝着智能化，情感化发展的，影响移动式机器人发展的主要因素有：导航与定位，多传感器信息的融合，多机器人协调与控制策略等。而轮式移动机器人作为机器人家族中的一个重要的分支，也是进一步扩展机器人应用领域的重要研究发展方向。轮式移动机构具有运动速度快、能量利用率高、结构简单、控制方便和能借鉴至今已很成熟的汽车技术等优点，只是越野性能不太强。但随着各种各样的车轮底盘的出现，已使轮式机器人越野能力大大增加，可以和腿式机器人相媲美。于是人们对机器人机构研究的重心也随之转移到轮式机构上来。

2. 研究内容和预期目标

（1）设计一个plc控制的四轮驱动室内移动机器人控制系统；

（2）完成功能：运动方向、速度、运动距离以及起停加速度的控制；

（3）设计硬件原理图、编写梯形图程序及语句表程序；

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用可编程控制器plc为控制核心，设计一个plc控制的系统。该系统应包括plc及必要的扩展模块、检测模块及控制电机等。本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分：电路设计，程序编写。然后完成电路原理图的绘制和硬件电路图的设计，最后完成plc软件的编程及其硬件功能的调试。

其设计的主要步骤：

(1) 先查阅文献了解四轮驱动室内移动机器人的模型，plc的相关的一些书籍和材料，整理出自己论文所需要的一些重要的文献资料

4. 参考文献

［1］吴志敏，阳胜峰.西门子plc与变频器、触摸屏综合应用教程.北京：中国电力出版社，2009

［2］海心,马银忠,刘树青.西门子plc开发入门与典型实例.北京:人民邮电出版社,2010

［3］王宇,任思璟,李忠勤.plc电气控制与组态设计.北京:电子工业出版社,2010

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.24-2022.3.8（2周）查阅资料，撰写开题报告。（2）2022.3.9-2022.4.5（4周）硬件功能分析，熟悉PLC系统指令及编程语言。（3）2022.4.6-2022.4.26（3周）设计原理图，编制应用程序。（4）2022.4.27-2022.5.24（4周）系统调试及改进。（5）2022.5.25-2022.5.31（1周）整理毕业设计文档，撰写毕业设计论文。（6）2022.6.1 提交毕业论文，准备答辩。