【正文】 ........................................................................................25 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................26 致 謝 ..................................................................................................27 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 前 言 本設(shè)計是一種越障車輪組 。 提供一種集驅(qū)動 ,轉(zhuǎn)向和越障于一體的全方位越障車輪組 ,由其裝備的車輛不僅能夠在平坦的路面上實現(xiàn)全方位運動 ,且具有良好的越障能力 。 本設(shè)計由動力裝置 ,轉(zhuǎn)向裝置和驅(qū)動輪系組成 。 動力裝置由電機 ,嚙合齒輪 ,驅(qū)動離合器和轉(zhuǎn)向離合器組成 。 驅(qū)動輪系由轉(zhuǎn)臂 ,小鏈輪 ,中心鏈輪組成 ,小鏈輪分別與每個車輪組上相應(yīng)的 3 個車輪固定連接 ,3 個車輪的軸線呈等角分布 。 框架上安裝了中心軸 ,中心軸上設(shè)有驅(qū)動離合器 ,轉(zhuǎn) 向離合器 ,轉(zhuǎn)臂和中心鏈輪 。 當(dāng)驅(qū)動離合器閉合 ,制動器制動 ,轉(zhuǎn)向離合器脫開時 ,且路面對車輪作用力變化的情況下 ,驅(qū)動輪系亦相應(yīng)轉(zhuǎn)化構(gòu)成定軸輪系或行星輪系 。 當(dāng)路面平坦時 ,兩個車輪將同時著地 ,由轉(zhuǎn)臂 ,小鏈輪 ,中心鏈輪組成的驅(qū)動輪系構(gòu)成定軸輪系 ,在電機的驅(qū)動下 ,車輪組以滾動方式運動 。 而當(dāng)前進(jìn)的車輪遇到障礙時 ,前輪靜止不動 ,定軸輪系自行轉(zhuǎn)化為行星輪系 。 在電機的驅(qū)動下 ,轉(zhuǎn)臂帶動其余兩個輪子繞前輪的中心軸回轉(zhuǎn) ,實現(xiàn)越障 .而當(dāng)制動器脫開 ,轉(zhuǎn)向離合器閉合時 ,由轉(zhuǎn)向鏈輪 ,傳動鏈輪和一對相互嚙合的轉(zhuǎn)向錐齒輪組成的轉(zhuǎn)向裝置開始運動 。 在 電機的驅(qū)動下 ,動力通過嚙合齒輪傳送到安置在中心軸上的轉(zhuǎn)向鏈輪 ,并通過傳動鏈輪 ,錐齒輪副 ,使框架相對于車體進(jìn)行轉(zhuǎn)動 。 本設(shè)計要求機構(gòu)工作原理構(gòu)想 ,機構(gòu)各部分空間位置布置 。結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇及確定 。有關(guān)的設(shè)計計算 。機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 但由于學(xué)生水平有限，本設(shè)計說明如有不妥和錯誤之處，還請各位專家老師給予批評指正。 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第一章 越障機器人概述 167。 本設(shè)計涉及一種越障車輪組 ,特別是涉及一種全方位越障車輪組 . 現(xiàn)有的越障車輪組 ,如爬樓機器人 (JSME Series C, Vol39, ,1996), 采用成平面布置的兩輪機構(gòu) ,越障時運動起伏量大 ,且不具備轉(zhuǎn)向功能 ,無法實現(xiàn)全方位越障 。中國專利 CN1073636A提出了一種可全方位運動的車輛 ,采用外滾子式車輛 ,可實現(xiàn)全方位運動 ,但其基本上不具備越障功能 .且承載能力小，只適合于在平坦的路面上運行 。 全方位 越障車輪組是一種提供一種集驅(qū)動 ,轉(zhuǎn)向和越障于一體的全方位越障車輪組 ,由其裝備的車輛不僅能夠在平坦的路面上實現(xiàn)全方位運動 ,且具有良好的越障能力。 全方位 越障車輪組由動力裝置 ,轉(zhuǎn)向裝置和驅(qū)動輪系組成。動 力裝置由電機 ,嚙合齒輪 ,驅(qū)動離合器和轉(zhuǎn)向離合器組成。驅(qū)動輪系由轉(zhuǎn)臂 ,小鏈輪 ,中心鏈輪組成 ,小鏈輪分別與每個車輪組上相應(yīng)的 3個車輪固定連接 ,3個車輪的軸線呈等角分布。框架上安裝了中心軸 ,中心軸上設(shè)有驅(qū)動離合器 ,轉(zhuǎn)向離合器 ,轉(zhuǎn)臂和中心鏈輪。當(dāng)驅(qū)動離合器閉合 ,制動器制動 ,轉(zhuǎn)向離合器脫開時 ,且路面對車輪作用力變化的情況下 ,驅(qū)動輪系亦相應(yīng)轉(zhuǎn)化構(gòu)成定軸輪系或行星輪系。當(dāng)路面平坦時 ,兩個車輪將同時著地 ,由轉(zhuǎn)臂 ,小鏈輪 ,中心鏈輪組成的驅(qū)動輪系構(gòu)成定軸輪系 ,在電機的驅(qū)動下 ,車輪組以滾動方式運動。而當(dāng)前進(jìn)的車輪遇到障礙時 ,前輪 靜止不動 ,定軸輪系自行轉(zhuǎn)化為行星輪系。在電機的驅(qū)動下 ,轉(zhuǎn)臂帶動其余兩個輪子繞前輪的中心軸回轉(zhuǎn) ,實現(xiàn)越障 .而當(dāng)制動器脫開 ,轉(zhuǎn)向離合器閉合時 ,由轉(zhuǎn)向鏈輪 ,傳動鏈輪和一對相互嚙合的轉(zhuǎn)向錐齒輪組成的轉(zhuǎn)向裝置開始運動。在電機的驅(qū)動下 ,動力通過嚙合齒輪傳送到安置在中心軸上的轉(zhuǎn)向鏈輪 ,并通過傳動鏈輪 ,錐齒輪副 ,使框架相對于車體進(jìn)行轉(zhuǎn)動。 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 167。 本設(shè)計的實施方案 本設(shè)計采用了與傳動裝置相匹配的一組驅(qū)動 ,轉(zhuǎn)向離合器 ,可靈活地實現(xiàn)車輪組前進(jìn) ,后退或轉(zhuǎn)向的全方位運動 。 采用軸線呈等角分布的 3 個車輪 ,具有良 好的越障能力 ?？筛鶕?jù)需要裝備不同的車輛設(shè)施 ,且結(jié)構(gòu)緊湊 。 圖 11 是本設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖 圖 11 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 12 是本設(shè)計的越障示意圖 圖 12 下面 ,結(jié)合圖示 ,詳細(xì)介紹本設(shè)計 。 越障機器人的移動機構(gòu) ,由四套全方位越障車輪組組成 ,包括動力裝置 ,車輪組和驅(qū)動輪系 。 動力裝置由額定功率 100 的電機 1,嚙合車輪 16,17,驅(qū)動離 合器 15,轉(zhuǎn)向離合器 9 和轉(zhuǎn)向傳動裝置組成 .驅(qū)動輪系由轉(zhuǎn)臂 11,小鏈輪 13 和中心鏈輪 14 組成 ,小鏈輪 13 分別與每個車輪組上相應(yīng)的 3 個車輪 12 固定連接 ,3 個車輪 12 的軸線呈等角分布 。 框架 2 上安裝了中心軸 10,中心軸 10 上設(shè)有驅(qū)動離合器 15,轉(zhuǎn)向離合器9,轉(zhuǎn)臂 11 和中心鏈輪 15 閉合 ,制動器 4制動 ,轉(zhuǎn)向離合器 9脫開時 ,且路面對車論作用力變化的情況下 ,驅(qū)動輪系亦相應(yīng)轉(zhuǎn)化成定軸輪系或行星輪系 。如 ： 當(dāng)路面平坦時 ,有兩個車輪 12 同時著地 ,由轉(zhuǎn)臂 11,小鏈輪 13 和中心鏈輪 14 組成的驅(qū)動輪系構(gòu)成定軸輪系 .在電 機 1 的驅(qū)動下 ,車輪組以滾動方式前進(jìn)或后退 ,最大的移動速度為 11,而當(dāng)前進(jìn)的車輪遇到障礙時 ,前輪靜止不動 ,此時 ,定軸輪系將自行轉(zhuǎn)化為行星輪系 .在電機 1 的驅(qū)動下 ,轉(zhuǎn)臂 11 帶動其余兩個輪子 12 繞前輪的中心軸回轉(zhuǎn) ,跨越的障高可達(dá) 70。 為保證越障時 ,前輪和路面之間具有足夠的摩擦力 ,應(yīng)適當(dāng)增大中心鏈輪 14 與小鏈輪 13 的齒數(shù)比 ,也可以在車輪 12 的輪緣上包裹橡膠 。而當(dāng)要作轉(zhuǎn)動時 ,驅(qū)動離合器 15 脫開 ,制動器 4 脫開 ,轉(zhuǎn)向離合器 9 閉合 ,電機 1 的驅(qū)動力通過嚙合齒輪 16,17 傳送到安置在中心軸 10 上的轉(zhuǎn)向鏈輪 8,并通過鏈條和傳洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 動鏈輪 7驅(qū)動轉(zhuǎn)向錐齒輪 6,使框架 2相對于車體 3進(jìn)行轉(zhuǎn)動 ,.轉(zhuǎn)動 90的時間約為 6秒 。 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 第二章 越障車輪組的結(jié)構(gòu)形式及傳動方案的確定 167。 全方位越障輪組具有獨立的驅(qū)動及自由轉(zhuǎn)向能力 。裝備的機器人行駛裝置不僅能在平坦的路面上運動 ,而且具有一定的越障功能。 已知設(shè)計要求 max 10F kg? 10 / minvm? 100h mm? 機構(gòu)簡圖如圖 21 所示 圖 21 機構(gòu)簡圖 167。 167。 齒輪級1 ? 鏈輪級2 167。 電動機選擇 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 SN 系列印制繞組直流伺服電動機可廣泛應(yīng)用于機器人 ,精控機床 ,輕工食品包裝機械 ,自動焊接機等高精度變速驅(qū)動裝置和快速頻繁作業(yè)的系統(tǒng)中作驅(qū)動控制