两轮机器人的行走机构设计.zip

摘要: 随着科技的发展和社会的进步，人们的出行方式越来越多元化，双轮平衡车这种灵巧类短途代步工具已越来越多地进入人们的视野。本文旨在对双轮平衡车的行走机构进行研究设计，并开发出站立或者坐式两种工作状态，为腿脚不便的残疾人提供灵便的出行方案，可以说有很好的研究价值和前景。

多功能双轮平衡车由踏板、车把和两个平行的轮子和一个可拆卸的座椅组成。内置了无刷永磁电机，锂电池安装在电机下方，控制电路分布于底盘以上，踏板以下。双轮车的平衡保持主要依靠姿态传感器（陀螺仪、加速度计）来传递信息，传给CPU后，处理器会算出适当数据，并发出相应的指令，驱动电动机接到指令后，会产生相应的转速，再通过轴和联轴器传给减速器，减速器再传给车轮，车轮通过正转反转来保持平衡。车体的转弯通过车把的左右倾斜角度来控制，不同的倾斜角度对应电机不同的速度差。当然在安上座椅后，平衡车会自动切换另一种较为安全的驾驶模式，以便残疾人安全使用。该系统灵活性强且结构简单、操作容易，是老少皆宜的出行散步的代步工具。 

另外，在行走机构中，将采用磁力机械提高传动效率，增加平衡车的安全性和可靠性。   

关键词 行走机构；自平衡；加速度计；磁力机械 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 双轮自平衡机器人分类-2

1.3双轮机器人研究概况-3

1.3.1国外研究现状-3

1.3.2国内研究现状-4

1.4多功能双轮车的研究目的及意义-5

1.5本文主要研究内容-6

1.6 本章小结-6

2.两轮机器人的总体设计-7

2.1两轮机器人的工作原理-7

2.2电动机的选择-8

2.2.1直流无刷电动机的调速-10

2.3减速器的选择-12

2.3.1减速比的确定-12

2.3.2 减速器型号的确定-12

2.4磁力机械在双轮机器人中的应用-14

2.4.1磁力联轴器的设计-14

2.5本章小结-15

3行走的机构设计与计算-16

3.1悬挂系统的设计-16

3.2轮胎的设计与选择-21

3.2.1车轮的选择-22

3.2.2轮胎的选择-23

3.3底盘结构设计-23

3.3.1 底盘的外形设计-24

3.3.2，底盘的材料选择-25

3.4本章小结-26

4 控制系统设计概述-27

4.1 控制系统的组成-27

4.2 控制电路的设计-28

结论-30

致谢-32

参考文献-33