首先对家庭智能服务机器人进行结构设计。给出机器人的整体结构组成并分配各个部分的自由度。
然后通过Solidworks三维建模软件制做家庭智能服务机器人的三维模型,在外形上它拥有两条仿真人类腿部屈膝结构的机械腿和四条不同电机独立驱动的机械手臂。建立Mtalab运动学仿真模型,通过仿真验证了上述家庭智能服务机器人结构理论设计的正确性并通过轨迹规划分析整个机械手臂各个关节运动的平稳性和合理性。在空间坐标系中分析手臂末端执行器的轨迹,得到其位移轨迹图。分析手臂可达到的工作空间,得到三维空间内的点云图,明确手臂的工作范围。
接着在家庭智能服务机器人结构设计和运动学分析的基础上,对机器人某些部位重要零件进行应力应变分析,对所设计的机械臂肘部零件和轮式起落架分析在实际载荷下的应力应变以及在倾覆力下的应力应变,验证结构的可靠性。将三维结构设计模型导入ADAMS仿真平台,进行了移动过程中机器人处于无负载、500g负载肘部90度弯曲和500g负载大臂转动三种状态下的模拟仿真,得到了这三种状态下所调用关节的力矩曲线图,验证其家庭智能服务机器人在负载情况下的工作的稳定性和各个关节处电机型号选择正确性。
最后我们在上述设计的基础上倾向于通过慧鱼模型性和相应电机型号组装成家庭智能服务机器人的实物模型,在实际模型中对一些具有运动偏差的设计进行微调。
最终设计并研发了一种集众多功能于一身,结构简便,重量轻巧,功能多样的轮式和足式结合的家庭智能服务机器人。