全向移动机器人设计方案的综合评价研究

张 军，王古超，袁 翔，周宁宁

（安徽理工大学机械工程学院，安徽 淮南 232001）

1 引言

随着制造业和智能化技术的发展，移动机器人被用到了越来越多的地方，其中针对履带式、腿足式、普通轮式等运动形式的机器人的研究已经较为深入，然而对全向移动机器人设计的研究尚显不足，尤其是针对麦克纳姆轮全向移动机器人设计方案的综合评价研究仍处于起步阶段。得益于麦克纳姆轮自身结构的优势，使得麦克纳姆轮全向移动机器人具有良好的负重能力和运动性能，进而在仓储、港口等场合得到广泛应用，同时又由于麦克纳姆轮全向移动机器人整体结构相对复杂，部分设计指标模糊不定，所以难以通过单一的评估方法进行定量分析[1]，而且不同的设计人员往往具有不同的侧重点，则科学有效的指标评价模型和方法将是后续工作的关键，基于此以麦克纳姆轮全向移动平台为研究实例，提出运用一种熵权法改进的模糊层次分析方法对其设计方案进行综合评价，结果证明该评价模型与方法实用有效。

2 设计方案评价体系的构建

2.1 各层指标权重的确定

为了保证各指标的独立性，针对研究对象建立多层次分析模型，且每一层次中各元素下属的元素不超9 个，然后对各层元素就行两两比较，根据文献[2]提出的（1～9）标度法，对判断矩阵赋值，从而构建判断矩阵[3-4]A＝（aij）n×n。

根据所建立的判断矩阵求解指标权重，方法主要包括和积法、特征根法、方根法[5]，其中方根法的求解过程如下：