对双螺旋输送机进行了离散元仿真,研究其在运输不同黏度物料时,不同参数和结构对其性能的影响并对现象产生的原因进行分析。分析结果表明适当的增大双螺旋输送机的螺旋转速和填充率可提高其输送能力;当输送机运输黏性物料时,两螺旋叶片间应采用大交叠量,错位量为半螺距的结构设计;当输送机运输无黏性物料时,两螺旋叶片间应采用无交叠量,错位量为半螺距的结构设计;双螺旋输送机更适合运输黏性物料;由于颗粒间的团聚作用,使得颗粒间碰撞以及颗粒和外壳间摩擦作用减小,颗粒的轴向平均速度增大,使得输送机整体功率消耗下降,输送量上升;颗粒间的团聚作用会在输送机底部形成空穴,所以其填充率不宜过大。以上结果可为双螺旋输送机工况选择和结构设计提供参考。

在不同工况参数下,采用离散元单元法对双螺旋输送机进行了仿真;分析了不同螺旋转速和填充率下其内部颗粒的运动形态、输送量、螺旋轴扭矩以及螺旋叶片的受力等情况,以探究螺旋转速和填充率对其输送效率和性能的影响。结果表明增大螺旋转速可以较为明显地提升双螺旋输送机内颗粒的轴向速度和圆周速度,而填充率对其影响较小;提高螺旋速度和填充率都可增大输送量,但输送量增长速率逐渐下降;提高螺旋转速和填充率都会增大螺旋轴扭矩,加大输送机功率消耗;螺旋叶片边缘处所受法向力与切向力最大,有随着螺旋转速和填充率的增大而增大的趋势,加剧了对螺旋叶片的磨损,所以螺旋转速和填充率都不宜过大。以上结果可为选择双螺旋输送机的工况和结构提供参考。

解决家庭服务机器人的定位问题是机器人能顺利完成其他家庭生活任务的基础。设计了基于ZIGBEE、RGBD视觉传感器和二维码三种定位的方法，针对这三种定位方法的定位精度最终选择以二维码作为家庭服务机器人的定位方法的基础，提出一种结合视觉传感器的家庭服务机器人定位算法。该算法通过在世界坐标系中以二维码为绝对坐标系坐标建立家庭服务机器人的相对坐标，从而计算出家庭服务机器人在绝对坐标系中的坐标。验数据表明，结合视觉传感器的二维码定位算法，全局定位精度可达到16mm，很好的解决了家庭服务机器人的室内定位问题。

家庭服务机器人控制系统研究的一个最重要的问题是如何实现车体的运动控制精度并形成闭环控制系统。针对家庭服务机器人所处的室内环境，家具摆放没有规律，要求家庭服务机器人的车体运动控制系统必须要有较高的灵活性与快速响应性，设计了基于ARM Cotex-M3为核心控制器的家庭服务机器人车体运动控制系统。家庭服务机器人车体运动控制系统由软件和硬件2部分组成。硬件包括车体、机械臂以及STM32f103vet6芯片作为控制系统核心硬件；软件包括视觉循迹、语音控制、串口通讯，主要是为了给下位机硬件发送控制指令。家庭服务机器人车体控制系统可以实现家庭服务机器人运动灵活性、快速响应性、以及控制准确性。