1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1设计的目的及意义

1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说中，根据robota（捷克文，原意为“劳役、苦工”）和robotnik（波兰文，原意为“工人”），创造出“机器人”这个词。机器人从其诞生起便使得各个领域迎来了翻天覆地的改变。随着机器人的广泛应用，只能在某一固定位置工作的机器人远远不能满足人们的使用需求，于是，可移动的机器人便应运而生。自从20世纪60年代移动机器人诞生至今，世界各国对移动机器人技术的研究方兴未艾[1]。

机器人学是融合了生物科学、电子信息、机械工程、自动控制以及计算机技术等众多学科和技术的新兴交叉学科[2]，代表了高端技术的发展前沿。如今，机器人已经在许多应用领域中取得了巨大的成功，目前几乎所有高精尖的技术领域都离不开它们的身影。机器人技术的发展历程主要可以分为四个阶段（或四代）。目前，第四代机器人已经能够效仿高级生命的感知功能，承袭高级生命的部分经验，与高级生命自然地交流，并扩展高级生命的能力[3] 虽然机器人技术在当今已经得到了突飞猛进的发展，但目前国际上对“机器人”的准确概念是什么仍没有一个统一的标准。从作业环境来看，可将机器人分为两类，即制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务机器人[4] 我国学者也从同样角度出发将之分为工业机器人和特种机器人，这两种分类方法基本一致。所谓工业机器人就是指面向工业领域，位置相对固定，应用包括焊接、喷涂、装配、放置（例如包装、码垛和 smt）、产品检测和测试等环节工作的机械手或多自由度机器人[5] 服务机器人则指用于非工业生产，具备半自主或全自主工作模式，能够为人类提供有益服务的设备，也称其为智能机器人、特种机器人或先进机器人。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容，目标

设计一款小型地面越障机器人，满足在远距离平坦路面情况下，具有较高的运动速度和较低的能耗。在沼泽、松软、不平坦地形、陡峭的斜面等自然环境中保持良好的穿越能力。越障能力强，能够穿越普通障碍物，能够穿越台阶、凹凸物、壕沟等常遇到的障碍物。结构紧凑、质量轻、体积小、能耗低、运动灵活，成本小。

首先完成机器人的系统整体设计，确定机器人的总体方案。再结合机器人的结构特点完成其控制系统的设计，同时针对现实操作中可能出现的各种情况进行调整结构或者制定相应的应对措施，使其满足设计要求。

3. 研究计划与安排

第1～3周认真阅读任务书，查阅相关资料，明确研究内容，完成开题报告的撰写，并完成至少一篇英文文献的翻译。

第4～5周了解机器人的结构原理，完成整体方案的设计。

第6～8周完成机器人的结构设计计算和分析；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]付梦家，游晓明．多机器人系统及其路径规划方法综述［Ｊ］．软件导刊，2017，（01）：177－179．

[2] john j craig. 机器人学导论[m]. 北京: 机械工业出版社，2006.

[3] sklansky j. learning systems for automatic control[j]. automaticcontrol, ieee transactions on, 1966, 11(1): 6-19.