1。3。1 国外研究现状

1。3。2国内研究现状

1。4课题设计研究内容与方法

1。4。1课题设计研究内容

（1）将同组同学设计好的机器人三维模型导入ADAMS 环境中进行仿真分析； 

（2）基于MATLAB中的SIMULINK模块，构建机器人的控制系统模型； 

（3）学习先进PID算法，用MATLAB +ADAMS的对机器人机械联合仿真研究。

1。4。2课题主要研究方法

本项目涉及面广，研究内容丰富。首先要优化机械人机械结构，其次还有对其控制部分进行研究，除此之外还有多个课程知识的综合应用。在对机器人进行实验分析的过程中，主要分机械结构部分和控制系统部分两个主要层面的研究：

（1）机械部分研究思路。四轮Mecanum底盘和多自由度机械手的机械部件通过Pro/E进行建模和装配，然后在ADAMS中导入建好的模型，对模型的机械结构进行优化调整，在其运动学方面也进行优化，提高机器人模型的合理性，减少加工成本；运用逆解等算法得出控制所需的必要参数，以便在控制系统研究是可以直接引用。

（2）控制系统研究思路。控制系统主要研究内容是对四轮转速和机械臂位姿的控制，首先对Mecanum轮底盘和机械手臂进行运动学分析，确定系统对应的控制方案，然后应用MATLAB编写控制程序算法，通过MATLAB+ADAMS联合仿真验证控制系统和算法的正确性，最后在样机上调试，验证控制方案的合理性。

第2章  移动搬运机器人运动学分析

本文所研究的对象就是将六自由度机械手配合四个Mecanum轮协调配合起来即可构成可在平面内全向移动并可以在半球空间内任意位置完成抓取动作的全向搬运机构。本章分析了机械模型的结构，对于全向移动地盘，为了确保全向移动底盘运行的稳定性，本文选用与车底盘轮组布局差不多的矩形结构布局[20]；对于机械手，本文采用六个步进电机控制六个关节自由度，使机械手臂可以在近似半球的空间内任意位置完成抓取动作。文献综述

全向底盘实现全向移动的必要因素就是Mecanum轮，而实现底盘的良好控制有另外一个重要方面就是底盘合理的布局，所以全向底盘的全向运动，取决于两个关键条件：一是要正确选择底盘轮组的布局，二是要设计合适的辊子。而机械手结构的设计也需要配合底盘来完成，机械手的六个自由度需要协调配合，才能完成抓取动作。所以本章接下来借助同组同学设计的机器人的三维模型探讨了如何实现Mecanum四轮地盘的全向移动并对机器人四种基本的运动进行了计算分析，通过计算的结果来验证底盘的运动性能以及机械手运动时所能达到的位置。最后运用逆解等算法得出控制全向底盘和机械手臂所需的必要参数和实现指定运动的方法；以便在控制系统研究是可以直接引用。

2。1 机器人底盘的运动学分析

2。1。1 底盘的运动学建模

对机械模型进行运动学建模有两种，分别是正运动学和逆运动学模型。对Mecanum轮底盘而言，正运动学建模：通过四个Mecanum轮的运动速度，建立运动学模型对全向底盘中心速度求解分析称为正运动学；逆运动学建模：根据全向底盘中心速度，分析并逆解出四个轮子角速度的值称为你运动学。本文将同时用到两个建模方法，在单独对底盘做运动学模型时用逆运动学模型，通过逆解求出四个轮子角速度与底盘中心速度的关系，在对全向移动搬运机器人整体做运动学建模是用正运动学模型，通过求出机械手主要的关节转过的角度，而达到控制使机械手臂完成期望动作的目的。