复合运动野外机器人设计.doc

摘要：野外运动机器人将弹跳与传统运动方式相结合：在遇到较大障碍物时采用弹跳运动，可越过高度数倍于自身尺寸的障碍物；在相对平坦地形采用传统运动方式，发挥传统运动能量消耗少、控制方便的优点，节约机载能源。

研究带有高越障功能的弹跳式机器人，这已经成为了机器人技术发展的重要方向之一。带有弹跳运动的突然性与爆发性的机器人有助于躲避障碍物和减少危险，使其在灾难营救、星际研究、野外探险等特殊场合都具有很大的作用。但是，我国和国内外关于弹跳式的机器人研究都在起步阶段，所以本课题的研究意义深远。

本次设计的复合机器人采用轮式与弹跳集成的方式，其中弹跳结构采用间歇式单动内燃机，动力源为 C3H8 和 N2O，车身采用铝合金材料，附加一些辅助机构，最终实现最大弹跳高度 2m，重量小于 4kg 的要求。

关键词：机器人，单动内燃机，跳高，轮式

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 引言-1

1.1 复合式机器人的研究意义-1

1.2 弹跳机器人分类-1

1.2.1 弹跳运动方式-2

1.2.2 机器人的能源类型-2

1.3 弹跳机器人的最新研究-2

1.3.1 国外弹跳机器人研究现状-2

1.3.2 国内弹跳机器人研究现状-5

1.4 本文的主要研究内容-6

1.4.1 毕业设计的主要任务和要解决的问题-6

1.4.2 拟采用的方法-6

第二章 单动内燃机弹跳机构研究-7

2.1 简介-7

2.2 单动内燃机弹跳原理分析-7

2.2.1 内燃机简介-7

2.2.2 单动内燃机的工作原理-8

2.3 单动内燃机结构设计-9

2.3.1 气缸-9

2.3.2 气缸座-10

2.3.3 活塞-11

2.3.4 锁紧盘-14

2.3.5 锁紧结构-14

2.3.6 气缸装配图-15

2.4 气缸强度校核-16

2.5 本章小结-18

第三章 复合式机器人车身的结构设计-19

3.1 引言-19

3.1.1 轮式移动机器人的工作原理-19

3.1.2 轮式移动机器人的要求-19

3.2 轮式机器人的结构设计-20

3.2.1 车架设计-20

3.2.2 车轮设计-20

3.2.3 前轮的轮轴设计-21

3.2.4 后轮的轮轴设计-21

3.2.5 后轮驱动机构设计-22

3.2.6 内燃机与车身连接轴-22

3.2.7 车身整体结构-23

3.2.8 机器人整体设计-23

3.3 车身强度校核-24

3.3.1 车轮轴强度校核-24

3.3.2 固定板强度校核-25

3.4 本章小结-26

第四章 总结与展望-27

4.1 总结-27

4.2 展望-27

致  谢-28

参 考 文 献-29