煤礦救生機(jī)器人全套畢業(yè)設(shè)計(jì).rar
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- 摘 要
四連桿變形履帶式機(jī)器人結(jié)構(gòu)布局, 主要由機(jī)架和兩個(gè)對(duì)稱分布的履帶變形模塊組成。位于機(jī)器人中部的機(jī)架作為移動(dòng)平臺(tái)可裝載直流電源及與控制相關(guān)的各種設(shè)備, 用于完成各種特定的任務(wù), 在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中一般保持水平。
機(jī)架兩側(cè)是基于平行四邊形結(jié)構(gòu)的履帶變形模塊, 主要由四連桿變形機(jī)構(gòu)、主驅(qū)動(dòng)輪、被動(dòng)輪及繞在履帶輪上的履帶組成, 其中四連桿變形機(jī)構(gòu)由連桿、主動(dòng)曲柄、被動(dòng)曲柄組成, 用于提供驅(qū)動(dòng)力, 并且可以繞機(jī)架旋轉(zhuǎn), 實(shí)現(xiàn)履帶變形, 在越障時(shí)給機(jī)器人提供額外的輔助運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人共有3個(gè)自由度, 即一個(gè)平動(dòng)自由度和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。安裝在機(jī)器人兩個(gè)主驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)的電機(jī)通過聯(lián)軸器傳動(dòng), 將主驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁膸У钠揭七\(yùn)動(dòng), 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直線前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向。另外一個(gè)電機(jī)安裝在機(jī)架上, 通過鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)左右兩側(cè)履帶變形模塊中的主動(dòng)曲柄繞位于機(jī)架前方的軸轉(zhuǎn)動(dòng), 從而實(shí)現(xiàn)四連桿機(jī)構(gòu)的變形, 最終使繞在其四周的履帶構(gòu)形發(fā)生變化。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于巧妙地利用四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的行進(jìn)與履帶的變形, 使機(jī)器人具備良好的越障性能和地面適應(yīng)性。
關(guān)鍵詞：平行四邊形 四連桿變形履帶式機(jī)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(jī)器人研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 6
1.3 微小型履帶機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù) 8
1.3.1 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù) 8
1.3.2 控制技術(shù) 9
1.3.3 通信技術(shù) 9
1.3.4 多傳感器信息融合技術(shù) 10
1.3.5 導(dǎo)航和定位技術(shù) 10
1.4 履帶機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì) 11
1.4.1 多機(jī)器人編隊(duì) 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(qiáng)實(shí)戰(zhàn)使用 12
1.4.5 跨平臺(tái)互操作能力 12
1.4.6 開發(fā)通用平臺(tái) 12
1.4.7 進(jìn)一步提高自主能力 13
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容 13
2 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算與電機(jī)選擇 15
2.1 機(jī)器人整車驅(qū)動(dòng)力 15
2.2 牽引電機(jī)特性參數(shù) 16
2.3 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)功率確定 17
2.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇 19
3 四連桿履帶式機(jī)器人內(nèi)部減速器設(shè)計(jì) 20
3.1 驅(qū)動(dòng)輪蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì) 20
3.1.1電機(jī)的選擇 20
3.1.2動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算 20
3.1.3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
3.1.4輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
3.1.5輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 27
目 錄
3.2 控制主動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)到的蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì) 29
3.2.1電機(jī)的選擇 29
3.2.2動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算 30
3.2.3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 30
3.2.4輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 33
3.2.5輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 36
4 四連桿變形履帶式機(jī)器人的建模 39
4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)與Proe軟件簡(jiǎn)介 39
4.2四連桿變形履帶式機(jī)器人虛擬樣機(jī)建模 40
4.2.1三維模型的建立 40
5總結(jié) 42
致 謝 44
參考文獻(xiàn) 45
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