Key words: food delivery robot; differential movement; chassis mechanism; shock absorption mechanism

目录

1绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外服务行业机器人研究现状 2

1.2.1国外服务机器人发展现状 2

1.2.2国内服务机器人发展现状 3

1.3送餐机器人技术研究热点 4

1.4本文的研究内容 5

2送餐机器人的系统总体结构设计 5

2.1送餐机器人的设计要求 5

2.2送餐机器人机械系统的设计 6

2.2.1移动底盘结构设计 6

2.2.2减震系统设计 8

2.2.3 机器人身体框架及外壳设计 10

2.3机器人驱动机构计算及选型 11

2.3.2驱动电机参数计算 13

2.3.3电机驱动器 17

2.3.4供电电源 17

3送餐机器人的轮系结构设计及底盘参数 17

3.1轮系结构设计 17

3.2车身结构参数 19

3.2.1小车总体尺寸 19

3.2.2轮距 20

3.2.3轴距 20

3.2.4载重 20

3.2.5自重 20

3.2.6机器人运行速度 20

3.3小车转弯半径 21

4送餐机器人的系统建模与计算 22

4.1送餐机器人的运动学模型建立 22

4.2送餐机器人的动力学模型建立 23

结论 28

致谢 29

参考文献 30

1绪论

1.1研究背景及意义

在人类社会迈向21世纪以来，服务机器人技术就一直被推崇，原因是人们发现机器人能代替人类完成许多繁杂多样化的任务，发现机器人的劳动力相较于人来的更低廉、高效。尤其是根据一项报告显示，在2030年，中国的人口总量将会达到顶峰，也就意味着人口的繁殖能力开始下降，人口老龄化的加重，就会导致大批退休人口无法工作，国家需要投入大量的人力物力来解决，这样一来社会就会承担极大的压力。服务机器人发展将会缓解全球人口老龄化的压力，提高人类的生活质量，作为外出旅行的向导、居家生活的保姆、康复治疗的医生服务机器人都能24小时全天候工作。近年来，人工智能技术AI大热，机器人作为一个载体能够将智能技术融入到人类社会中，提供更优秀、更人性化的服务。

在国家863的最新计划中，将服务机器人项目作为未来几十年的重点发展项目，项目从2006年开始提出“人工智能机器人”，大力发展服务型机器人，重点包括酒店服务机器人、医疗康复机器人、应急救援机器人、大型场所娱乐消费机器人、智能清扫机器人等。在中国有超过几千万的人从事酒店相关的行业，每年的GDP产值达数亿美元，其中酒店服务人员的开销占到酒店收入的30%左右，这限制了酒店行业的发展，所以服务机器人在餐饮酒店行业市场潜力十分广阔，预计在2018年产值能突破10亿美元超过工业机器人。在全球服务机器人的销售方面，销售额也呈现逐年上涨的态势。

人工智能技术的高速发展势必会带动服务机器人行业的振兴，为此各国都在积极筹备改善机器人相关产业结构，机器人行业的发展会引起新的浪潮。在中国有超过数百万家酒店企业，服务型机器人有着广袤的发展市场，机器人代替人工的新型工作方式本身就蕴含巨大的市场潜力。另一方面，机器人覆盖了许多世界领先的尖端技术，发展机器人技术本身就是科技进步，向世界一流技术迈进。通过对服务机器人产品功能的拓展可以使其进入到各个行业中，对社会各个行业的发展提供更多的平台与技术支持。

1.2国内外服务行业机器人研究现状

1.2.1国外服务机器人发展现状

1.2.2国内服务机器人发展现状

1.3送餐机器人技术研究热点

1）自主移动技术

指的是机器人在没有人为干预的情况下实现运动及转向，其中包括的技术有机器人自主导航、路径规划、机器人自动定位的等。现在运用的比较成熟的是FRID定位技术。