8、模块化多功能机器人平台全向底盘的设计、建模与构建

模块化多功能机器人平台全向底盘的设计、建模与构建

1. 引言

机器人技术的快速发展为其融入人类生活的诸多领域带来了新机遇，如制造业、自动驾驶、农业、医疗服务、搜索救援等。服务机器人是一个极具潜力的领域，涵盖了教育、医疗、娱乐和广告等多种应用场景。在共享工作空间中，人机交互（HRI）受到特别关注。服务机器人的目的是在执行常规或危及生命的任务时替代人类，尤其在人类难以到达或危险的区域，其作用更为重要。

过去几十年，服务机器人在医疗服务自动化场景中的应用日益普遍，如药物和疫苗配送、全面的患者咨询等。疫情凸显了医疗领域对更多劳动力的需求，而服务机器人能够减少常规任务，使医疗人员专注于更复杂的工作。构建一个包含消毒机器人、患者健康监测机器人、药物和食品配送机器人等的完整机器人生态系统，对于医院环境来说是非常有必要的。

我们致力于开发一种基于麦克纳姆轮的可靠、低成本且多功能的机器人底盘。在空间有限或人员密集的环境中，车辆的每一次转向都可能导致碰撞，而麦克纳姆轮的主要优势在于能够使车辆向各个方向移动。

2. 多功能底盘设计与建模

本项目的目标是构建一个用于模块化多功能机器人平台的全向麦克纳姆轮底盘，该底盘可进一步修改以满足不同的特定需求。底盘分为两层：第一层是驱动块，包含轮子、电机和电池；第二层是计算和传感块，包含运动控制器和传感器。这样的设计将运动硬件和软件库封装在底盘中，可作为构建新移动机器人的基础模块，实现运动能力的复用，避免为每个机器人模型从头开发。

目前，我们正在利用这个底盘开发多个用于特定任务的移动机器人，如能够使用电梯的机器人、可与门交互的机器人、药物配送机器人以及用于研究导航的教育机器人等。这些机器人将在两层底盘的