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煤礦救生機器人全套畢業設計.rar

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更新時間：2014-05-22
發布人： lengbingbing

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摘要
四連桿變形履帶式機器人結構布局, 主要由機架和兩個對稱分布的履帶變形模塊組成。位于機器人中部的機架作為移動平臺可裝載直流電源及與控制相關的各種設備, 用于完成各種特定的任務, 在機器人運動過程中一般保持水平。
機架兩側是基于平行四邊形結構的履帶變形模塊, 主要由四連桿變形機構、主驅動輪、被動輪及繞在履帶輪上的履帶組成, 其中四連桿變形機構由連桿、主動曲柄、被動曲柄組成, 用于提供驅動力, 并且可以繞機架旋轉, 實現履帶變形, 在越障時給機器人提供額外的輔助運動。機器人共有3個自由度, 即一個平動自由度和兩個旋轉自由度。安裝在機器人兩個主驅動輪內的電機通過聯軸器傳動, 將主驅動輪的旋轉運動轉變為履帶的平移運動, 實現機器人的直線前進、后退和轉向。另外一個電機安裝在機架上, 通過鏈傳動驅動左右兩側履帶變形模塊中的主動曲柄繞位于機架前方的軸轉動, 從而實現四連桿機構的變形, 最終使繞在其四周的履帶構形發生變化。該結構的特點在于巧妙地利用四連桿機構實現了機器人的行進與履帶的變形, 使機器人具備良好的越障性能和地面適應性。

關鍵詞：平行四邊形四連桿變形履帶式機器人越障
目錄

1 緒論 1
1.1 選題背景和意義 1
1.2 履帶機器人研究現狀 3
1.2.1 國外研究現狀 3
1.2.2 國內研究現狀 6
1.3 微小型履帶機器人的關鍵技術 8
1.3.1 模塊化設計技術 8
1.3.2 控制技術 9
1.3.3 通信技術 9
1.3.4 多傳感器信息融合技術 10
1.3.5 導航和定位技術 10
1.4 履帶機器人的發展趨勢 11
1.4.1 多機器人編隊 11
1.4.2 人工智能的使用 11
1.4.3拓展使用范圍 11
1.4.4 加強實戰使用 12
1.4.5 跨平臺互操作能力 12
1.4.6 開發通用平臺 12
1.4.7 進一步提高自主能力 13
1.5 本文主要研究內容 13
2 機器人驅動功率計算與電機選擇 15
2.1 機器人整車驅動力 15
2.2 牽引電機特性參數 16
2.3 機器人驅動功率確定 17
2.4 驅動電機選擇 19
3 四連桿履帶式機器人內部減速器設計 20
3.1 驅動輪蝸輪蝸桿減速器設計 20
3.1.1電機的選擇 20
3.1.2動力學參數計算 20
3.1.3傳動零件的設計計算 21
3.1.4輸入軸的設計計算 24
3.1.5輸出軸的設計計算 27

目錄

3.2 控制主動曲柄轉到的蝸輪蝸桿減速器設計 29
3.2.1電機的選擇 29
3.2.2動力學參數計算 30
3.2.3傳動零件的設計計算 30
3.2.4輸入軸的設計計算 33
3.2.5輸出軸的設計計算 36
4 四連桿變形履帶式機器人的建模 39
4.1 虛擬樣機技術與Proe軟件簡介 39
4.2四連桿變形履帶式機器人虛擬樣機建模 40
4.2.1三維模型的建立 40
5總結 42
致謝 44
參考文獻 45
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