1. 研究目的与意义

移动机器人是一个对外界环境高度开放的智能系统，能够在执行预先给定的任务指令的同时，根据行进中不断感知到的周围局部环境信息，自主地做出各种决策，自动避开障碍物，引导自身安全地行使到指定的目标位置。

这对解决工业中危险地区的标本采集和故障处理等问题有着实际的指导意义。

移动机器人控制技术是当今自动化领域技术发展的热点之一，受到了各方面的关注。

2. 国内外研究现状分析

自20世纪60年代以来,世界各国争相进行了移动机器人(mobile robot，简称mr)的研究，取得了大量的研究成果。移动机器人家族最早出现和最普遍存在的一位成员就是轮式移动机器人，在1968~1972年中，美国stanford研究院的nils nilssen和charles rosen等人，研发出了自主轮式移动机器人shakey其目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制。

70年代，随着计算机技术的发展、传感器技术的初步应用,移动机器人的感知能力逐渐增强、研究方向逐渐多元化。前苏联研制的轮式无人探测机器人lunokhod，于1970首次登陆月球；美国stanford大学人工智能实验室的stanford cart移动机器人以视觉传感器为主，能够准确跟踪地面上的轨线；法国图卢兹laas实验室研制的hilare轮式移动机器人则配有超声波、激光测距仪等传感器。70年代末~80年代中期，以pioneer机器人为代表的移动机器人平台为许多大学和科研机构广泛应用，促进了移动机器人多方向的研究与发展。

进入90年代，随着人类研究机器人经验的积累和信息、网络、通信、控制等各方面技术的不断进步，移动机器人技术进入了更高层次的研究，开拓了更多的应用领域。1990年，engelberger创建的trc公司推出的机器人护士helpmate具有声纳、红外、激光、视觉等多种传感器，可以利用天花板上的路标做引导,利用声纳等距离传感器进行避障；1994年，由美国国家航空航天局(nasa)资助研制的八足步行机器人丹帝11在斯拍火山的火山口进行了成功的演示；1997年，由美国nasa研制的火星探测机器人sojourner登上了火星；1998年，德国研制的轮椅机器人在汉诺威工业商品博览会的展览大厅接受了现场36个小时的考验；同年，camegie mellon大学研发的基于web的自主移动机器人xaiver的成功研制,标志着移动机器人的控制手段更加丰富、人机交互更加便利。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：对机器人行走机构进行系统总体设计，主要包括提出本文所设计的机器人行走的设计要求和指标，对几种轮式机构进行分析总结、分析轮式机器人的运动条件并提出本文机器人行走机构的四轮方案模型。根据提出的设计要求与指标对四轮机器人行走机构的驱动进行计算分析和减速电机的选取，在遵循结构设计原则的基础上，考虑到加工的成本和周期，选取的四轮机器人的零部件均为标准件，对行走机构进行越障运动分析和场地实验分析。

计划：1-2周：查看任务书，了解所需任务，查阅资料，完成开题报告和文献综述。

3-5周：智能行走小车机械结构设计，完成三维图1份及若干零件图。

4. 研究创新点

运用现代设计方法，所要设计的机器人行走机构，采用四轮驱动，独立悬挂，由差速实现转向。

在机构可靠性，运动特性及造价方面具有明显的优势。

将轮式、腿式及其曲柄结构结合在一起更加增强了轮式机器人的越障能力。