文档介绍：一种爬梯机械人的设计
[摘要]
在日常生活和生产中经常要将重物搬上楼梯,传统的方法基本是靠人力搬运完成,
有时由于重物太重或人手不足而无法搬运,本课题就是为克服这个难题而设计的。本论
文主要对爬楼机器人星型轮的传动机构及控制系统进行详细设计。首先介绍了国内外爬
楼机器人研究现状,阐明本课题研究的目的、意义。然后进一步介绍了本爬楼机器人总
体结构。在深入分析爬楼机构及其攀爬对象的基础上,设计了相对优势较明显的轮组结
构爬楼机器人。对机器人小车的运动学模型进行分析,论证小车实现任意曲线运动所包
含的自转、直线前进、圆弧前进三个基本运动单元的可行性。引入虚拟样机技术,通过
Pro/Engineer 三维建模并进行模拟运动仿真。文章最后研究设计了在各种环境下,以单
片机 C8051F310 为核心的爬楼控制系统。在控制系统中,采用超声波传感器的对称排
列,获取了自主上楼梯所必须地两个关键参数θ和 q;对驱动大功率电机的电路进行
分析,设计了更适合大功率,更安全的电机驱动电路,直流马达配合高功率 MOSFETⅡ型
驱动器。
关键词:爬楼机器人;三星轮; MOSFET 驱动电路;单片机 C8051F310
Abstract 
Abstract 
Moving weight from up and down is required in our daily activities and productivities, and it 
was done by hand. While it is too heavy or short –handed to finished in some times. This thesis is 
designed to e the obstacles and it gives a detailed designing on transmission device and 
control system of star­like wheel of stair­climbing robot. Firstly ,it introduced a current situation of 
stair­climbing  robot  at  home  and  abroad,  clarified  the  purposes  and  meanings,  introduced  a 
overall  structure  of  stair­climbing  robot.  After  deeply  analysis  the  stair­climbing  frame  and  the 
object, designed a wheelsets stair­climbing robot with more advantages than others . Analyzed the 
kinematics  model  of  the  robot  car,and  demonstrate  the  available  of  achieving  any  curve 
movement with the rotation, straight forward, and arc forward . Robot can achieve track controlling 
based on speed matching. With the aid of virtual prototyping technology, through the 3D software 
of Solid Works, the dynamic analysis of the stair­climbing robot is carried out in ADAMS. At last, 
the thesis design the controller system with the core of C8051F310 based on rule environment  , 
In the control system, with the help of arranged ultrasonic sensors, get