煤礦救生機器人全套畢業(yè)設(shè)計.rar
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- 摘 要
四連桿變形履帶式機器人結(jié)構(gòu)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(guān)的各種設(shè)備, 用于完成各種特定的任務(wù), 在機器人運動過程中一般保持水平。
機架兩側(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構(gòu)、主驅(qū)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(gòu)由連桿、主動曲柄、被動曲柄組成, 用于提供驅(qū)動力, 并且可以繞機架旋轉(zhuǎn), 實現(xiàn)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(zhuǎn)自由度。安裝在機器人兩個主驅(qū)動輪內(nèi)的電機通過聯(lián)軸器傳動, 將主驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)槁膸У钠揭七\動, 實現(xiàn)機器人的直線前進、后退和轉(zhuǎn)向。另外一個電機安裝在機架上, 通過鏈傳動驅(qū)動左右兩側(cè)履帶變形模塊中的主動曲柄繞位于機架前方的軸轉(zhuǎn)動, 從而實現(xiàn)四連桿機構(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)的特點在于巧妙地利用四連桿機構(gòu)實現(xiàn)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(yīng)性。
關(guān)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(xiàn)狀 3
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 6
1.3 微小型履帶機器人的關(guān)鍵技術(shù) 8
1.3.1 模塊化設(shè)計技術(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 履帶機器人的發(fā)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(zhàn)使用 12
1.4.5 跨平臺互操作能力 12
1.4.6 開發(fā)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(nèi)容 13
2 機器人驅(qū)動功率計算與電機選擇 15
2.1 機器人整車驅(qū)動力 15
2.2 牽引電機特性參數(shù) 16
2.3 機器人驅(qū)動功率確定 17
2.4 驅(qū)動電機選擇 19
3 四連桿履帶式機器人內(nèi)部減速器設(shè)計 20
3.1 驅(qū)動輪蝸輪蝸桿減速器設(shè)計 20
3.1.1電機的選擇 20
3.1.2動力學(xué)參數(shù)計算 20
3.1.3傳動零件的設(shè)計計算 21
3.1.4輸入軸的設(shè)計計算 24
3.1.5輸出軸的設(shè)計計算 27
目 錄
3.2 控制主動曲柄轉(zhuǎn)到的蝸輪蝸桿減速器設(shè)計 29
3.2.1電機的選擇 29
3.2.2動力學(xué)參數(shù)計算 30
3.2.3傳動零件的設(shè)計計算 30
3.2.4輸入軸的設(shè)計計算 33
3.2.5輸出軸的設(shè)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(shù)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(jié) 42
致 謝 44
參考文獻 45
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