题目：磁导航式智能餐车的电气控制系统设计

学生姓名：学号：专业：机械设计制造及自动化

任务起至日期：2018年1月4日至2018年6月15日共16周

一、 课题的任务内容：

通过对磁导航式智能餐车电气控制系统的现状和发展趋势综述，使该学生得到——市场调查、资料检索、电气控制系统设计、CADElectrical软件应用、技术文件撰写等系统的工程师技能的综合训练。根据相关参数，对磁导航式智能餐车电气控制系统(系统总体方案、部件选型、电气连接图、导航控制流程图、餐架自动分离流程及人机接口等)进行设计，了解并掌握磁导航式智能餐车的电气控制系统。

二、原始条件及数据：

供电要求:锂电池供电，充满电可连续工作6小时以上；

导航方式：磁条循迹导航；

餐桌定位：RFID；

人机接口：遥控器；

机器人直行速度：速度可调，范围0.1-1.2m/s；

机器人负载：采用餐车和餐架可分离的设计，每次送餐重量最大可为50kg；

移动底盘的长宽包络范围：1000*600mm；

机器人自重：不超过50kg

三、设计的技术要求（论文的研究要求）：

设计要求：本智能餐车，替代传统餐厅等服务行业中服务员完成点单、送餐等功能，相较于送餐机器人，一次性送餐量大，其模式和功能可快速灵活配置。在运动过程中，速度可设定为匀速模式，运行过程中碰到客人时，会主动停下给客人让路。当到达指定餐桌后会停下，根据点单或送餐的模式选择，完成不同功能：1）点单模式：送菜单至指定餐桌，客人自助点单，待客人完成确认后，停留几秒后携带客人所点清单，离开返回到厨房，点单模式完成。2）送餐模式：自动把餐架卸下并分离，餐车自主离开返回到厨房，送餐模式完成。

1. 采用磁条导航和RFID定位；

2. 采用红外或超声波传感器实现自主避障；

3. 红外遥控器实现人机接口；

4. 移动方式采用小车轮式差动，同时需要设计悬挂系统，以达到减震防滑等目的；

5. 餐车和餐架可自主分离；

6. 速度可调且满足最大行走速度要求；

四、毕业设计（论文）应完成的具体工作：

本课题以训练学生的实际机械结构和机构设计为主，同时了解磁导航智能餐车电气控制系统设计的主要原理及最新进展。

1. 完成磁导航智能餐车电气控制系统的总体方案论证、设计；

2. 完成重要功能模块的选型：电机（包括驱动电机和顶升电机）和驱动器、控制器、避障传感器、磁导航传感器、红外遥控器等等；

3. 绘制主电路及控制电路电气原理图；

4. 导航及避障控制方案设计及流程图绘制、餐架自动分离流程图绘制；

5. 设计交互式人机接口；

6.毕业设计说明书一份；

7.毕业设计开题报告一份；

8.专业文献翻译一份；

软硬件名称、内容及主要的技术指标（可按以下类型选择）：

计算机软件

图纸 零号图纸1张，1、2、3、4号图纸若干张

电路板 无

机电装置 无

新材料制剂 无

结构模型 无

其他

五、查阅文献要求及主要的参考文献：

根据毕业设计课题的内容和要求，结合本专业的最新发展动态，查阅中文文献10～12篇、外文文献资料至少2篇，并将外文文献资料译成中文（译文不得少于5000汉字或20000外文印刷符号）。重要参考资料：（推荐）

1．于清晓.轮式餐厅服务机器人移动定位技术研究.上海交通大学博士论文，2013

2．姜山.服务机器人.机器人技术与应用，2004,2:10-11

3.赵立军.室内服务机器人移动定位技术研究.哈尔滨工业大学博士论文，2009