残障服务机器人控制系统设计+CAD图纸(2)

我们这次毕业设计主要研究家用残障服务机器人有关问题。并且服务机器人应用范围很广的特性可以很好的应对我国即将到来的老龄化社会。人们对能够帮


我们这次毕业设计主要研究家用残障服务机器人有关问题。并且服务机器人应用范围很广的特性可以很好的应对我国即将到来的老龄化社会。人们对能够帮助残障人士这一类的机器人以及家庭日常服务机器人还是有着很大需求的。我们可以畅想这样一个情景:当我们在上班工作时间内雇佣一个机器人保姆去打理我的家庭,而当我下班回到家后机器人已经准备好茶水与美味可口的晚餐。这是多么美妙而惬意的一件事。我相信这将会在不久的将来而实现。由于我们这一代的绝大多数是独生子女,那么有关于我们的父母的晚年生活服务方面就需要考虑了。对于我们的父母以及孤寡老年人也可以运用服务机器人来陪伴他们的晚年。这所有的一切并不是只存在于电影中,他们正在一步一步的向我们走来,我们同时也要做好迎接他们的准备。我非常期待机器人与人类和谐共生的社会。

1.1轮式残障服务机器人研究的意义

首先我们可以从结构上来看,如果我们设计的是工业机器人,那我们可能在结构这方面的考虑相对于服务机器人的考虑要少很多。因为工业机器人它的整体结构都已定型,同时它的功能也决定了它的整体结构。具体来说,它的底盘和机械臂的结构设计都已经相当成熟了。所以相对于服务机器人,它更多的考虑还是在其它一些方面。首先我们来看服务机器人的底盘机构,采用轮式驱动相对于其他用履带或者足式驱动来说,它更加稳定、更加简单。在我们日常生活中,我们处处可见轮式驱动,所以它更适合于执行家庭残障有关服务任务。在我的了解后,服务机器人如果按照它的移动方式来区分,它主要有轮式和足式两种方式。我们先来谈谈足式移动服务机器人,它也包括采用双足和多足来驱动的。双足的最理想状态就是我们人类本身的双腿结构,所以相对于多足式来说,双足式更容易被使用者接受。但是由于双足式机器人在设计上还是不够成熟以及在成本这一方面很难控制,更重要的是稳定性方面还是有很大的欠缺。所以在家庭服务这种稳定性高于一切的环境中应用的非常少,同时它本身也比较较难完成比较复杂的任务。

轮式移动机器人有采用两轮驱动和三轮或者四轮驱动的,从目前来看,在使用环境上,轮式驱动完全能够应对比较平坦的室内环境。如果需要在一些高低不平的地面上工作的话,那么通过根据需求来改进轮式结构,最终也是能够满足我们的要求的。

现在大部分的轮式服务机器人底盘结构都会采用一个足够大的底盘用来支撑整个机器人的重量,这也是轮式服务机器人相对其他机构平衡性更加好的原因。我们在这方面的工作量也可以变少,从而把更多的精力用在机器人其他的方面。除了这个原因外,轮式机构还有一个不可忽视的优点,那就是它本身的能力转换效率非常高。相比于足式移动机器人,在同样的任务中,轮式相对于足式消耗的能量要小很多。还有就是之前说的由于轮式的结构更加可靠,所以不需要高昂的人力物力来维护。同时由于轮式的优秀的负载能力,在机器人的续航和驱动能力上就可以得到更大的保障。

1.2家庭服务机器人发展现状

众所周知,我国是一个老龄化程度可以排在前列的一个国家。随着这个问题的严重性加剧,大部分独生子女的家里有2~4个老人需要照顾。与此同时,由于工作的原因,每个人在家务方面投入的精力就很少了,这就萌发了家务劳动市场的需求。在如今这个时代,越来越少的青年愿意投入到劳动力这个市场,从而使得家庭服务这一块人力资源也越来越少。与此同时,作为代替昂贵的劳动力的市场的服务机器人频繁的出现在人们的眼里。服务机器人的好处是显然可见的,首先它可以代替人们来完成那些繁杂、重复的家务劳动。它不仅能够给与老年人额外的时间去做喜欢的事,更加能够让青年人将宝贵的时间用到事业的打拼上。所以,即使我们说家庭服务机器人是推动社会发展的一大重要因素也不为过。