公路智能移动机器人结构设计.docx

摘要：随着我国城市化进程的不断加快，潮汐式交通拥堵逐渐成为了困扰我国各大城市的交通难题。通过对潮汐式拥堵的研究，本文设计了一种公路智能可移动机器人，采用设置潮汐车道的措施以应对潮汐式交通拥堵，解决我们的困扰。

本文设计的智能可移动机器人，在每天中午12点和夜晚12点，由机器人带动公路护栏移动一个车道，实现车道的变化，开启和关闭潮汐车道。该机器人由立柱、智能小车和升降机构三部分构成。其中，立柱主要起支撑、保护作用。智能小车则是通过直流无刷电机驱动以及万向轮辅助，实现任意方向的移动。升降部分主要控制立柱的上下移动，由电动推杆实现。在定位方案的选择中，对比了GPS定位和UWB定位，最终选择采用OpenMV摄像头硬件来定位。OpenMV摄像头硬件识别AprilTAG标签，利用采集到的位置信息规划和校正小车运动路径。通过NRF24LE1发射机及多个NRF24LE1接收机的无线通信，使小车控制指令得以准确执行，以实现准确运动。

通过智能移动机器人结构和控制系统的联调实验，公路智能移动机器人成功完成了预设的功能，表明该结构设计是可靠的。

关键词：智能移动机器人，结构设计，控制系统

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-5

1.1公路智能移动机器人研究的背景及意义-5

1.2公路智能移动机器人的优势-6

1.3公路智能移动机器人在潮汐车道中的应用-6

第二章 公路智能移动机器人总体方案选择-8

2.1 公路智能移动机器人的设计用途-8

2.2 公路智能移动机器人的方案选择-8

2.3可移动机器人的原始技术参数-10

2.4智能可移动机器人结构的总体设计方案-10

2.5 本章小结-11

第三章 总体参数的选择和计算-12

3.1 电机及轮子的选型-12

3.1.1 电机的选型-12

3.1.2轮子的选型-12

3.2 电机参数的校核-14

3.2.1 计算电机的转速及扭矩-14

3.2.2 电机功率的计算-15

3.3 太阳能电池板及锂电池的选型-15

3.4 本章小结-16

第四章 智能可移动机器人结构设计-17

4.1 可移动机器人立柱及护栏结构设计-17

4.2 智能可移动机器人小车底盘结构设计-17

4.3 升降机构的结构设计-18

4.4 本章小结-20

第五章 控制系统简介-21

第六章 实验-23

6.1 实验目的及原理-23

6.1.1 实验目的-23

6.1.2 实验原理-23

6.2 实验过程-23

6.3 实验结论-24

第七章 总结与展望-25

7.1 总结-25

7.2 展望-25

参考文献-26

致  谢-27