四摆臂履带式搜索机器人行走机构设计.doc

摘要:随着各种自然灾害和人为灾害的频繁发生，搜索机器人得到了广泛的应用。搜索机器人需要代替搜索人员到事故发生现场实施搜索救援工作，这对机器人的性能有一定的要求。针对搜索机器人的功能要求,提出了一种具有较强运动能力的四摆臂履带式搜索机器人机械系统。采用履带式行走机构可以提高机器人在复杂环境下的运动能力。对搜索机器人的行走运动,分析了机器人的行走机构。分析了搜索机器人逾越典型障碍的能力,并进行了越障动作分析。结果表明四摆臂履带式搜索机器人具有较强的运动能力和实用性。

关键词 搜索机器人；四摆臂履带式；行走机构：越障

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 项目概述-1

1.2 目的及意义-1

1.3 国内外发展概况-1

1.4 主要研究内容-3

1.4.1设计任务-3

1.4.2设计内容-3

1.4.3 设计要求-3

2 行走机构设计分析和研究-4

2.1行走机构的方案比较-4

2.2履带式行走装置组成-4

2.2.1 履带-5

2.2.2 驱动轮-6

2.2.3 导向轮和张紧装置-6

2.2.4 支重轮-7

2.2.5 托链轮-8

3 运动学和动力学分析-9

3.1运动学分析-9

3.2 动力学分析-12

4 越障分析-14

4.1四摆臂履带式搜索机器人的机构特点-14

4.2 机器人运动特性-14

4.2.1平面运动及转弯-14

4.2.2 自撑起及涉水-15

4.2.3 越沟-16

4.2.4 越障-16

4.3 机器人参数设计-17

5 机构的选择计算与校核-20

5.1 材料的选择-20

5.2 驱动装置设计-20

5.2.1 电机选择-20

5.2.2 驱动安装位置设置-22

5.3 机器人性能计算-22

5.3.1牵引性能计算-22

5.3.2 转向最大驱动力矩的分析与计算-24

5.3.3 传动装置的设计与计算-26

5.3.4 联轴器的设计计算-28

5.3.5 轴承的设计计算-29

5.3.6 轴承的校核-29

5.3.7 轴的设计计算-30

5.3.8 张紧装置的设计与计算-31

结论-33

致谢-34

参考文献-35