【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 （論 文） 題 目 __________________________________ __________________________________ 履帶機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模 畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信聲明 本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨立完成，真實可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同 志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 論文（設(shè)計）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計）版權(quán)使用授權(quán)書 本畢業(yè)論文（設(shè)計）作者同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文（設(shè)計）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影 印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計）或與該論文（設(shè)計）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，單位署名為 。 論文（設(shè)計）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 履帶機器人 的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模 摘 要 機器人 在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，尤其是反恐戰(zhàn)爭中 有著不可替代的地位，無論是作為拆彈機器人，偵查機器人還是戰(zhàn)斗機器人，都能極大的簡化任務(wù)過程 ，減少人員傷亡與財產(chǎn)損失。 履帶式機器人雖然行動較慢，運轉(zhuǎn)阻力大，但是通過性強， 可以翻越障礙物，爬樓梯，負(fù)載能力高， 所以成為了 軍用 機器人的首選。 論文中先 用 了 大量的的篇幅進(jìn)行理論的論證與各種結(jié)構(gòu)模式的選擇， 進(jìn)行了詳細(xì)的對比后， 找到最合適的設(shè)計方案。 在后續(xù)的章節(jié)中對機器人的各個部分進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計過程中，充分考慮到了機器人的功能性，機構(gòu)合理性，并且盡量的控制了加工的難度與成本。最終設(shè)計出一種以完成拆彈任務(wù)為主的中型履帶機器人平臺，在擁有一切履帶機器人的優(yōu)點的同時，可以通過更換不同的插件完成偵查，戰(zhàn)斗 任務(wù)。 關(guān)鍵詞： 通用機械 ； 機器人平臺；拆彈機器人 ； 偵查機器人 ； 戰(zhàn)斗機器人 ； TRACKED ROBOT DESIGN AND MODELIN ABSTRACT Robots have an irreplaceable status in modern warfare, especially in antiterrorists wars. Bombdisposal robot, detection robot, and fighting robot, for instance, can greatly simplify the task of process, and reduce casualties and property losses. Although the crawler robot moves slowly and has great resistance on running, is has high passability that can climb over obstacles and stairs, and high load capacity. It has bee the first choice for military uses. The thesis carries out demonstrations of theoretical arguments and a list of a variety of options for structure model first by using a considerable space, then defines the best alternative of designs after a detailed parison. In the subsequent chapters, specific structural designs were conducted for each part of robots. In the design process, such as robot’s functionality and structural rationality was sufficiently taken into consideration, as well as the control of processing cost and difficulty. The final design, a bombdisposaltaskoriented mediumsized tracked robot platform was pleted. It has all the advantages of tracked robot, and can be switched to different plugins in order to bomb demolition, detection, and bat missions. KEY WORDS: general machinery。 robot platform。 bomb disposal robot。 detection robot。 fighting robot。 目 錄 前言 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 1 履 帶機器人的運動分析 .................. 錯誤 !未定義書簽。 驅(qū)動模式的選擇 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 動力傳動模式的選擇 .................. 錯誤 !未定義書簽。 幾種常見的傳動方式 ...........................錯誤 !未定義書簽。 傳動方式的綜合對比 ...........................錯誤 !未定義書簽。 能量源的選擇 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 常見的可充電電池 .............................錯誤 !未定義書簽。 幾種充電電池的綜合對比 .......................錯誤 !未定義書簽。 2 機械臂的坐標(biāo)變換與運動分析 ............ 錯誤 !未定義書簽。 齊次坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換 .................... 錯誤 !未定義書簽。 機械臂的運動形式選擇 ................ 錯誤 !未定義書簽。 機械臂的運動方式 .............................錯誤 !未定義書簽。 幾種機械臂運動方式的對比 .....................錯誤 !未定義書簽。 機械臂的驅(qū)動方式選擇 ................ 錯誤 !未定義書簽。 幾種機械臂的驅(qū)動方式 .........................錯誤 !未定義書簽。 機械臂驅(qū)動方式的對比與選擇 ...................錯誤 !未定義書簽。 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 底盤設(shè)計 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 底盤框架 .....................................錯誤 !未定義書簽。 支撐輪底 盤 ...................................錯誤 !未定義書簽。 輪軸模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................. 錯誤 !未定義書簽。 軸 ...........................................錯誤 !未定義書簽。 軸帽 .........................................錯誤 !未定義書簽。 軸承部件 .....................................錯誤 !未定義書簽。 主承重輪 .....................................錯誤 !未定義書簽。 支撐輪 .......................................錯誤 !未定義書簽。 前輪架 .......................................錯誤 !未定義書簽。 履帶 .........................................錯誤 !未 定義書簽。 動力模塊的設(shè)計 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 減速 器 .......................................錯誤 !未定義書簽。 動力模塊框架 .................................錯誤 !未定義書簽。 輔動力模塊 ...................................錯誤 !未定義書簽。 機械爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................... 錯誤 !未定義書簽。 機械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................... 錯誤 !未定義書簽。 前臂 .........................................錯誤 !未定義書簽。 中臂 .........................................錯誤 !未定義書簽。 后臂 .........................................錯誤 !未定義書簽。 底座 .........................................錯誤 !未定義書簽。 4 履帶機器人的控制與傳感器 .............. 錯誤 !未定義書簽。 傳感器 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 步進(jìn)電機驅(qū)動模塊 .................... 錯誤 !未定義書簽。 遠(yuǎn)程遙控與傳感器系統(tǒng) ................ 錯誤 !未定義書簽。 5 履帶機器人的動力部件 ................. 錯誤 !未定義書簽。 電動馬達(dá) ............................ 錯誤 !未定義書簽。 馬達(dá)驅(qū)動 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 步進(jìn)電機 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 鉛酸蓄電池 ......................... 錯誤 !未定義書簽。 6 履帶機器人的功能與擴(kuò)展 ............... 錯誤 !未定義書簽。 底盤特性 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 拆彈模式 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 偵查模式 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 戰(zhàn)斗模式 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 7 總結(jié) ................................ 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) 致謝 前言 從機器人的分類上來講，軍用履帶機器人是屬于遙控機器人的一種，既是能在人的操控下在人類難以接近或者遠(yuǎn)距離完成作業(yè)的機器人。從上世紀(jì)八十年代開始，歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家就開始對各種機器人進(jìn)行系統(tǒng)的研究，隨著科技的進(jìn)步和時間的推移，取得了大量的研究成果。 比較有影響的是美國的 Packbot 機器人和 Talon 機器人 。這兩種屬于便攜式履帶機器人 ,它們應(yīng)用在伊拉克戰(zhàn)爭和阿富汗戰(zhàn)爭中 ,取得了巨大的成功。此外 , 美國 iRobot 公司生產(chǎn)的 Negotiator機器人和 Warrior 排爆機器人，英國研制的super2wheelbarrow 排爆機器人、加拿大謝布魯克大學(xué)研制的 AZI2MUT 機器人、日本的 HeliosVII 機器人都屬于小型履帶機器人 ,因其各自用途不同 ,在結(jié)構(gòu)上各具特點。國內(nèi)對該類機器人研究起步較晚 ,但近期取得了一定成果 ,如沈陽自動化研究所研制的 CLIMBER 機器人 ,北京理工大學(xué)研制的四履腿機器人 ,北京航空航天大學(xué)研制可重構(gòu)履帶機器人等。 在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，尤其是反恐戰(zhàn)爭中履帶機器人無論是作為拆彈機器人，偵查機器人還是戰(zhàn)斗機器人，都發(fā)揮著越來越重要的的作 用。履帶式機