四轮式搜救机器人本体结构（行走机构）设计.doc

摘要:随着机器人技术在外太空探索、野外考察、军事、安全等全新的领域得到日益广泛的采用，机器人技术由室内走向室外，由固定、人工的环境走向移动、非人工的环境。本课题是机器人设计的基本环节，能够为后续关于机器人的研发提供有价值的参考和可用的思路。

本文介绍了现有的机器人的发展现状和趋势，分析轮式机器人常用的结构和工作原理，根据选定的方案对四轮式搜救机器人进行本体设计，包括全方位车轮旋转机构的设计、车轮转向机构的设计和机器人攀爬能力的设计。要求全方位移动机构转向、移动灵活，可以快速、有效的到达指定地点；轮腿操作范围广、运动灵活、结构简单紧凑且尺寸小，可以快速、准确的完成指定工作。设计完成后要分析全方位行走机构的性能，为后续的研究提供可靠的参考和依据。

关键词 搜救机器人；全方位车轮旋转机构

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 引言-1

1.2 国内外相关领域的研究现状-2

1.2.1 国外轮式机器人的研究现状-2

1.2.2 国内轮式移动机器人的研究现状-4

1.3 主要研究内容-4

2 四轮搜救机器人移动机构设计-6

2.1 机械设计的基本要求-6

2.1.1 对机器整机设计的基本要求-6

2.1.2 对零件设计的基本要求-6

2.2工况及其受力分析-7

2.3 轮腿结构设计与分析-12

2.4 四轮搜救机器人移动机构的设计-14

2.5 四轮机器人转向设计-14

3 传动系统-17

3.1 四轮机器人传动方式选择-17

3.2 电机的选择-18

4 齿轮的设计-21

4.1 参数设计-21

4.2 按齿面接触强度设计-21

4.3 按齿根弯曲强度设计-23

4.4 几何尺寸计算-24

5 设计校核-26

5.1轴的设计-26

5.2 对轴的强度进行校核-26

5.3 对轴的刚度进行校核-27

5.4 对发动机功率的校核-28

结论-29

致谢-30

参考文献-31