本课适合哪些人学习：
1、机器人设计相关人员
2、理工科院校学生
3、结构仿真工程师
4、Solidworks软件学习和使用者
你会得到什么：
1、了解家用服务机器人的成本及功能
2、了解如何有效降低家庭服务机器人的成本
3、掌握家用服务机器人控制方面的设计
课程介绍：
2021年金砖五国工程仿真创新大赛本科组作品：可更换式家用消毒代步多功能球体自平衡底盘，大赛预选作品原文详见大赛页面链接：https://www.fangzhenxiu.com/share/activity/competition
通过对家用服务机器人的调研分析，目前已有的家用服务机器人虽然种类繁多，但价格普遍较高，功能单一，不能有一款机器人可以胜任多种家庭任务，在球体自平衡研究的过程中我们发现可以利用球体自平衡通用底盘，将多种功能器件搭载在一个通用底盘上，可以有效降低家庭服务机器人的成本。从而推进家庭智能服务机器人的快速发展。
这款通用底盘充分利用了球体机器人移动灵活性、具有0转弯半径等优点，可以适应于各种布局的家庭服务工作。这款通用底盘分为两层，顶层为一个平台，可以搭载多种不同型号和功能的机器人，第二层为电池仓以及ROS等功能模块和控制模块的安装位置，并且在第二层底部安装有连接器，用来安装减速电机及全向轮。再将整体机身搭载在按压式摩擦球上，通过减速电机带动全向轮，再由全向轮控制按压式摩擦球实现通用底盘的运动功能。为了提高球体自平衡家用底盘的稳定性，设计了按压式摩擦球，球体分为三层，中心球设计为空心结构，并且在中心球中安装电磁铁设备，用来增大全向轮与摩擦球之间的摩擦力，从而提升其动力。二级结构与三级结构中间由弹簧相连，由于全向轮与摩擦球总是作用在三个模块上，所以对于机身来说，总是相对于摩擦球平衡的，当道路上出现凹凸不平的情况时，由于每个模块受力不相同，所以每个模块位置会根据道路的不同而不同，但最终保持整个机身处于相对平衡状态。
控制方面，主要包括单片机、步进电机、激光雷达以及ROS系统等，单片机是整个控制系统的中心，步进电机为整机提供动力，激光雷达用来检测车体实际情况，间接控制伸缩杆运行，保证其安全性，ROS系统用来自动规划路线。
在制作过程中，主要采用了铝型材和塑料橡胶材料，利用线切割，3D打印等技术，制作出相应的零部件。经过安装测试调整，最终完成了物理样机的制作以及可行性测试。
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