1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市綠化進(jìn)程逐漸加快,綠色草坪逐漸成為一種時(shí)尚,越來(lái)越多的國(guó)外家庭更注重生活環(huán)境的美化,這也帶動(dòng)了家用草坪機(jī)械的發(fā)展。對(duì)小型家庭草坪的修剪和維護(hù)作業(yè)需要消耗掉大量的時(shí)間、資本和人力。此外在使用傳統(tǒng)割草機(jī)對(duì)草坪進(jìn)行修剪時(shí),還會(huì)帶來(lái)噪聲和廢氣等污染,嚴(yán)重影響了從業(yè)人員的身心健康。為了將勞動(dòng)力從重復(fù)、枯燥的割草作業(yè)中解放出來(lái),有必要研制一種自動(dòng)化的小型割草機(jī)器人。
　　本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)存的割草機(jī)器人進(jìn)行了介紹和比較,指

2、出了現(xiàn)有割草機(jī)器人研制過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)和存在的不足,并結(jié)合機(jī)器人的機(jī)構(gòu),選擇了四輪形式的車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
　　針對(duì)割草機(jī)器人的工作環(huán)境、運(yùn)動(dòng)方式等要求,首先進(jìn)行了機(jī)器人機(jī)械本體的設(shè)計(jì),包括機(jī)器人車體、驅(qū)動(dòng)輪、萬(wàn)向輪等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);然后,根據(jù)機(jī)器人在草坪環(huán)境下的受力模型,按照機(jī)器人的質(zhì)量和尺寸等參數(shù)確定了所需驅(qū)動(dòng)電機(jī)的參數(shù),并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了電機(jī)、減速箱的選型以及機(jī)械零件的設(shè)計(jì);最后,結(jié)合割草機(jī)器人的任務(wù)特點(diǎn),為其設(shè)計(jì)了特制的割草機(jī)構(gòu)

3、。
　　最后,建立了割草機(jī)器人的機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型,并在深入研究移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型與動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上,針對(duì)戶外工作環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人的簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型,利用后退方法設(shè)計(jì)了割草機(jī)器人非完整動(dòng)力學(xué)的軌跡跟蹤模型,結(jié)合機(jī)器人自身特點(diǎn)應(yīng)用matlab進(jìn)行仿真,給出了控制仿真實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果,驗(yàn)證了機(jī)器人良好的軌跡跟蹤特性;在實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人軌跡跟蹤基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步討論了割草機(jī)器人的全區(qū)域覆蓋問(wèn)題,包括區(qū)域充滿檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、工作區(qū)域劃分和工作區(qū)間遍歷等。