【正文】 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ———————————————————————————————————————————— 目 錄 摘要 ................................................... 4 1 緒論 ................................................. 6 綜述 ............................................ 6 發(fā)展概況 ........................................ 6 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 ............................... 7 國(guó)外發(fā)展概況 ............................... 7 課題背景 ........................................ 8 目的及意義 ...................................... 8 本文主要的研究工作 ............................... 9 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ............................................ 10 理論依據(jù) ....................................... 10 方案實(shí)施 ....................................... 10 方案比較： ................................ 12 方案的選定 ................................ 12 3 四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ....................................... 13 基礎(chǔ)理論知識(shí) .................................... 13 曲柄存在條件 .............................. 13 急回運(yùn)動(dòng)特性和行程速比 K ................... 13 壓力角和傳動(dòng)角 ............................ 14 軌跡設(shè)計(jì) ....................................... 15 方案四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ........................ 16 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ———————————————————————————————————————————— 四桿尺寸 .................................. 16 最小傳動(dòng)角計(jì)算 ............................ 17 步態(tài)分析 .................................. 18 4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................... 19 傳動(dòng)方案及電機(jī)選擇 .............................. 19 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .................................. 19 確定計(jì)算功率 .............................. 19 選擇同步帶型號(hào) ............................ 20 確定帶輪齒數(shù)、和帶輪節(jié)圓直徑、 ............ 20 驗(yàn)算帶速 .................................. 20 確定中心距和同步帶節(jié)線長(zhǎng)度及齒數(shù) .......... 20 作用在軸 上的壓力 .......................... 21 5 主軸組件設(shè)計(jì) ......................................... 22 主軸組件的總體布置 .............................. 22 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................. 22 主軸的材料和熱處 理 ........................ 23 初估軸徑 .................................. 23 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................. 23 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 .............................. 25 6 箱體設(shè)計(jì) ............................................. 27 箱體材料的選擇 .................................. 27 箱體的加工 ..................................... 28 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ———————————————————————————————————————————— 7 桿件布層 ....................................................... 30 8 操作與安裝 ........................................... 31 小結(jié) .................................................. 32 致 謝 ................................................ 34 參考文獻(xiàn) .............................................. 35 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ———————————————————————————————————————————— 摘 要 在自然界或人類社會(huì)中，存在人類無法到達(dá)的地方和可能危及人類生命的特殊場(chǎng)合，如工地、防災(zāi)救援等許多領(lǐng)域，對(duì)這些復(fù)雜環(huán)境不斷的探索和研究往往需要有機(jī)器人的介入。四足步行 機(jī)器人是機(jī)器人的一個(gè)重要分支，由于四足機(jī)器人比兩足步行機(jī)器人承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，同時(shí)又比六足、八足步行機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而更加受到各國(guó)研究人員的重視。 整個(gè)設(shè)計(jì)方案主要執(zhí)行構(gòu)件為四桿機(jī)構(gòu)。本機(jī)構(gòu)采用對(duì)角線一致的原則，通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)腿部運(yùn)動(dòng)，左前腿與右前腿一致，右前腿與左前腿一致。它是利用連桿曲線特性，當(dāng)一對(duì)角足運(yùn)動(dòng)處于曲線的直線段時(shí)則著地不動(dòng)，而另一對(duì)角足則處在曲線段做邁足運(yùn)動(dòng)，從而可實(shí)現(xiàn)類似動(dòng)物的邁足運(yùn)動(dòng)。采用直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過同步帶輪帶動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。 關(guān)鍵詞：曲柄搖桿 對(duì)角線一致 傳動(dòng)件 主軸組件 箱體設(shè)計(jì) 桿件布層 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ———————————————————————————————————————————— Abstract In the natural and human society ,there are many places that human beings cannot reach or special occations that may endanger the lives of human beings ,such as working site or many other areas of disaster often require robot intervention during continuous explorations and studies of in these plex feet walking robot is an important branch of 4 feet walking robot has great advantages over 2 feet robot in carrying capacity and stability,while having a more simple structure than 6,8 feet walking robots,many researchers attach great importance to 4feet walking robot. The executive body of the design is par 4 agencies adopt the diagonal principles .The power goes through crank rocker to the movement of left front leg keep in consensus with right latter leg, as design take use of the rod curve features,while one part of the legs are in the straight line and stand still ,the other part are in the curve part taking steps forward,so as to achieve movement similar to animals39。 design is powered by DC Servo Motor,while transmitted through synchronous pulleys. Key words :Crank rocker a diagonal line transmission Parts the main shaft ponents body design stick arrangement 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ———————————————————————————————————————————— 1 緒論 綜述 在自然界或人類社會(huì)中，存在人類無法到達(dá)的地方和可能危及人類生命的特殊場(chǎng)合，如工地、防災(zāi)救援等許多領(lǐng)域，對(duì)這些復(fù)雜環(huán)境不斷的探索和研究往往需要有機(jī)器人的介入。腿式系統(tǒng)有很大的優(yōu)越性，較好的機(jī)動(dòng)性、 崎嶇路面上乘坐的舒適性及對(duì)地形的適應(yīng)能力強(qiáng)。所以這類機(jī)器人在軍事運(yùn)輸、海底探測(cè)、礦山開采、星球探測(cè)、殘疾人的輪椅、教育及娛樂等眾多行業(yè)，有非常廣闊的應(yīng)用前景，多足步行機(jī)器人技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。四足步行機(jī)器人是機(jī)器人的一個(gè)重要分支，由于四足機(jī)器人比兩足步行機(jī)器人承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，同時(shí)又比六足、八足步行機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而更加受到各國(guó)研究人員的重視。 作為一個(gè)男生，自小時(shí)候其就對(duì)于機(jī)器人有著莫大的興趣。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)老師分配給我這個(gè)題目，讓我感覺到特別興奮，同時(shí)也感覺到了真正動(dòng)起手來設(shè)計(jì) 機(jī)器人也還有許多實(shí)際上的難處。 由于本專業(yè)是機(jī)械自動(dòng)化方面的，此次設(shè)計(jì)應(yīng)該是一次簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。對(duì)于更加精確的控制理論沒有過多的研究，設(shè)計(jì)的主要作用也是作為危險(xiǎn)環(huán)境下的托運(yùn)物品。雖然所學(xué)知識(shí)有限，但我會(huì)盡全力去鉆研，決定從自己能解決的機(jī)械方面的問題著手。 發(fā)展概況 關(guān)于四足步行機(jī)器的制作的文獻(xiàn)，最早見于東漢學(xué)者王充的 171。論衡 187。第八卷171。儒增篇 187。，“魯班巧工為母做木馬車，木人御者，機(jī)關(guān)備具，載母其上，一驅(qū)不還，遂失其母??”三國(guó)時(shí)期，諸葛亮處于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，造出了用于托運(yùn)糧草的“木牛流馬” .目 前 ,機(jī)器 人的移動(dòng)方式主要包括 :輪式、 履帶式和足式。其中 ,輪式和履帶式機(jī)器人的越障能力弱 ,不能充分實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的靈活性。四足機(jī)器人步行腿具有多個(gè)自由度 ,落足點(diǎn)是離散的 ,故能在足尖點(diǎn)可達(dá)域范圍內(nèi)靈活調(diào)整行走姿 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ———————————————————————————————————————————— 態(tài) ,并合理選擇支撐點(diǎn) ,具有更高的避障和越障能力。為此 ,四足機(jī)器人的研究已成為機(jī)器人學(xué)中一個(gè)引人注目的研究領(lǐng)域 ,而且運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究是步行機(jī)器人各項(xiàng)研究的基礎(chǔ)。 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)對(duì)于四足步行機(jī)器的研究則起源于對(duì)木牛流馬的復(fù)原 ,1986年王湔在古文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過 20 余年的潛心研究 ,創(chuàng)制出了單側(cè)十 七連桿 ,并由人力推動(dòng)的王氏木牛流馬 ,首開了國(guó)內(nèi)研制純機(jī)構(gòu)步行機(jī)器的先河 .1992 年，王湔更以單腿八連桿機(jī)構(gòu) ,加上馬車 ,創(chuàng)作出王氏木車馬 .在此之后 ,臺(tái)灣的顏鴻森教授帶領(lǐng)他的弟子 ,以王氏木車馬為基礎(chǔ) ,研制出了一系列的步行機(jī)器 ,如陳氏的四連桿型和六連桿型 ,邱氏 ,黃氏 ,沈氏步行機(jī)器 ,大陸的王旭輝和查建中等人則