履带式机器人移动底盘设计.doc

摘要:本次研究的主要内容是履带式机器人移动底盘。本论文研究工作的目的是设计结构新颖、具有独创性的可携带、抗一定冲击的履带移动机器人，以能够适应在恶劣环境和复杂路况下工作。通过在移动系统上加载不同的模块，能够实现机器人不同的使用功能，本研究意义在于为后续设计的机器人提供一个基础的动力平台，以便于能够开发出更多使用功能的机器人。

本文所设计的机器人移动方案是履带式驱动结构。该方案采用模块化设计，便于拆卸维修，可以分段自适应复杂路面，并可主动控制两侧翼板模块的转动来调节机器人姿态变化，辅助爬坡、越障和跨沟；机器人经过合理的结构布局和设计后具有良好的环境适应能力、机动能力并能抵抗一定高度的掉落冲击。所设计的机器人移动机构主要由四部分组成：主动轮减速驱动机构、翼板转动机构、自适应路面执行机构、履带及履带轮运动机构，本论文对上述各部分方案分别进行论证、结构设计计算等。

关键词  机器人；履带式；移动底盘；设计

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1国内履带式机器人的研究现状-1

1.2 国外履带式机器人的研究现状-2

1.3 履带式机器人的发展趋势-3

2 总体方案、性能指标及技术参数的设计与确定-5

2.1 履带式移动机器人的特点-5

2.3 性能指标的设计与确定-6

2.4 履带式机器人越障分析-6

2.4.1 履带式机器人跨越台阶-6

2.4.2 履带式机器人跨越沟槽-7

2.6 驱动电机的选择与确定-8

2.6.1 平地最大速度电机功率的计算-8

2.6.2 爬坡最大坡度驱动电机功率的计算-9

2.6.3 驱动电机的确定-10

3 驱动轮减速器的设计与计算-11

3.1 减速器方案的确定-11

3.2 传动比及齿数的确定-11

3.3 齿轮主要参数的计算-12

3.4 高速级齿轮强度的验算-14

3.5 轴的设计及校核-19

4 履带及摇臂减速器的计算与确定-21

4.1 履带的计算与确定-21

4.1.1 履带型号和节距的确定-21

4.1.2 主从动轮直径的确定-22

4.1.3 节线长度和带宽的确定-22

4.2 摇臂减速器的设计与确定-23

4.2.1 总传动比的分配-23

4.2.2 各轴转速的计算-23

4.2.3 各轴功率的计算-23

4.2.4 各轴输入转矩的计算-23

4.2.5 主要尺寸的确定-24

5  三维建模-25

5.1履带式移动机器人底盘三维建模-25

5.1.1以轴的设计为例进行简要介绍proe的使用及其工具箱的功能-25

5.1.2组装履带式移动机器人底盘三维模型-26

结论-28

致谢-29

参考文献-30