設計及建模的一個多余全方位機器人杯守門員LanceWilson,CraigWilliams,JustinYance,JaeLew,RobertL.WilliamsII機械工程部俄亥俄州大學，美國俄亥俄州雅典PaoloGallina力學的改革部和經營意大利Padova的大學摘錄。這篇論文是關于機械設計及建模的一個多余全方位移動機器人開發，是為俄亥俄大學機器人世界杯守門員而設計的。其中，守門員機械手為了能更好的活動，我們用四個輪子來設計。首先，我們在書面上討論設計了整體的機械設計制度，然后。其中倒轉的運動學使用的是虛擬工作原理。接著，系統的動作的動態方程序以一個象征的形狀被源自產生的在加倍的非線性微分方程中。最后，一個模擬演示逆運動學解，我們用簡單獨立鈀車輪來控制我的全方位守門員機器人。1.介紹全方向的磁盤是在任何給定的定方位搬進任何方向（0-360度）的能力。使用這類型的傳動系統使一個機械手能夠搬進一個給定的方向當能夠的時候使旋轉在線性的旅行期間。時間藉由除去在從點翻譯之前使旋轉機械手的需要被節省一磨利B。全方向的磁盤給守門員機械手能力總是面對球當在的時候能夠搬進任何方向。此外，它為路徑提供比較簡單的倒轉運動學計劃編制。對于這些理由，許多研究組正在研究全方向的（holonomic）活動的機械手和車輛1-5.俄亥俄州大學（OU）RoboCup隊在他們的活動機械手中結合了全方位的磁盤，OURoboCup隊有4個球員和1個守門員；交易者和守門員為了要遇見不同的績效規格每個有各別的機械、電和軟件設計。例如，當守門員被設計最佳化的時候，球員被設計向前方動作最佳化偏袒到邊動作。這將會把重心集中在機械的設計、動態的靠模切和摹擬多余者，成為全方向的守門員。2.設計守門員的設計有兩個主要功能。主要的功能是能很快地移動從一邊到另一邊的移動防守。這樣的快速移動是因為有了水平的齊排輪。另一個功能當然就是踢球了，這樣的設計不僅能給出有力的射球而且能精準的控制住球。2.1約束為了競爭在機器人世界杯比賽，機器人不得不滿足指定的大小約束。守門員機器人在使用者可以接受視線下可以做到22.5厘米以上，然后必須適用于一個18里面的汽缸。任何部分那可能延長向外在機器人必定充分伸展當放置內18厘米氣缸。這些大小約束非常限制安排的驅動器和腳系統。踢，驅動系統矩形在形狀，計劃一個布局滿足機器人大小約束導致“浪費空間”圍繞這些系統。2.2性能規格通的測試各個的無線電控制玩具車，實驗被履行更想像什么樣的表現我們渴望守門員機器人。高度數值被放置在讓機械手敏捷的上了哪一個意謂它能很快地移動或者變更方向但是沒有高度最大速度。一個加速度2msec2和1的最大速度msec是被決定的績效規格在為之上這守門員的運動。射球機器裝置使用在推進球至少一半球場的長度的距離，在此裝置上我們運用了可變速的發電機。一個的優點守門員是能力捕獲球，好附上它。在全球的視覺系統上操作的話，會引導混亂導致無法很好的定位。2.3規劃機器守門員是由驅動系統，射球機制組成的（圖1）保持驅動器的牽引輪，機器人質心將位于中央的驅動器輪。四輪可以全方位的駕駛機械人。保存在這些附近的守門員的質量中心一經踢者機械裝置被增加系統軸變成很困難。機械裝置移轉能導致后面的輪向機械手的中心滑動，移轉中心能從機械人背面通過補整集合完成轉移電的職務。圖1OU守門員CAD模型硬件相片在機器人裝配中有6個馬達，四個被放置在車輪裝配驅動器中，一個在射球裝置處，另外的在輪狀的驅動器上。這也是一個和射球裝置有關的裝置。2.4全方位驅動器圖2中是Kornylak公司制作的全方位小輪。為了使小輪有合適的寬度，最初設計的中央外部數據都被修改了。然后為了能插入一個制造樞紐在齒輪中，材料也被適當的切除了。圖2中可以看到小輪中心的鋁合金和一個硬幣的想對照。Kornylak制造小輪修改后的小輪2.5踢/運球/俘獲機理圖3中的射球裝置結構圍繞一個基本原則，就是為了捕獲球。由一個伺服馬達提供動力，裝置能圍繞一個支點來搖擺運動。這個馬達被定位在守門員底部一個靜止的位置。在游戲期間守門員除使旋轉之外向后將會在目標附近被它的磁盤所位于。這個驅動器包將由橡膠管包住。最初射球機械裝置將會出現在弧形的最高觀點。當球靠近時，機器人將通過下旋球來捕獲球。在這個時候球會停在驅動器包，然后開始定位，然后機器人會將球隱藏在全球定位攝像下，這時驅動器會將球往反方向的第二個驅動包中去。之后，球經過馬達的發力開始旋轉，球開始上旋，最后，射球裝置會將球踢出然后等待下一個球的到來。圖3射球裝置的特寫3.模型圖4中是四輪車俄亥俄州大學RoboCup守門員起源模型的動態方程。這可以使移動機器人在一個比賽場地里很好的前行。實際上顯示的是，不穩定的框架被定盤在XWYW上，而活動機器人的XMYM被定格在活動的中心。Li是質量中心到對應輪中心的距離。A能表示移動機器人定方位wS。由于先前聲名這個機器人是全方向的，所以我們不能使用非完整約束方程。同時，它很重要的指出機器人守門員有三個自由度，四個主動器代表了系統是多余的。圖4運動學/自由體圖首先，我們為移動機器人確定位置和力量的向量的絕對坐標系：1MG是適用機械手的轉矩，下面的兩個方程與不穩定框架和笛卡爾姿勢還有扳手有關。2哪里同等轉動點陣式wRm有關于定方位表現不活潑的架框這移動架框。守門員的姿勢和板手矢量的根據坐標是：