【正文】 24 致 謝 在這 13周的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們是在 老師 的指導(dǎo)下進(jìn)行的 。 我 們 對(duì)岳老師的才學(xué)和對(duì)學(xué)術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)精神感到十分的敬佩。 基于視覺(jué)引導(dǎo)的機(jī)器人自主爬樓 。 手動(dòng)爬樓梯爬樓車(chē)輛的設(shè)計(jì)與研究： [學(xué)位論文 ]。 一種新型爬樓梯爬樓車(chē)輛的設(shè)汁與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究 [學(xué)位 論文 ]。 實(shí)用電機(jī)修理手冊(cè) 。 1991， 9（ 1） [10] Toshihiko Mabuchi， Takeshi Nagasawa， Keizou Awa， Kazuhiro Shiraki， Tomoharu Yamada。 高等教育出版社， 1997 年 7 月第四 版 [12] 濮良貴 ，紀(jì)名剛。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021年 1月第 3 版 。 高等教育出版社 ， 2021 年六月第七版 [13] 李品，李哲。 Arrive Life Robotics，1998(2):184188 [11] 邱宣懷。 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 。 全方位越障機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 。 手動(dòng)爬樓梯爬樓車(chē)輛。 新型爬樓爬樓車(chē)輛穩(wěn)定性的靈敏度分析 。 基于傳感器信息融合的移動(dòng)機(jī)器人自主爬樓梯技 術(shù)研究 。畢業(yè)設(shè)計(jì)不像以前的課程設(shè)計(jì)那么單一，它綜合了大學(xué)四年我們學(xué)過(guò)的所有課程，所以在設(shè)計(jì)中 難免 碰到不少困難。 在計(jì)算機(jī)繪圖方面也是自己的最大缺點(diǎn)。 在設(shè)計(jì)期間，我意識(shí)到了自己在過(guò)去學(xué)習(xí)上的缺點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)是完全不同，它是依靠自己去獨(dú)立的設(shè)計(jì)，去查資料，去思考 。 經(jīng)過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，從中獲益匪淺 ，但讓我反思許多，回想四年里自己所學(xué)的知識(shí)，在本次設(shè)計(jì)中完全可以顯示出來(lái) 。三角輪系中的三個(gè)輪子通過(guò)支架連接在一起，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 爬樓車(chē)依靠三角輪系中的三個(gè)輪子依次與臺(tái)階相嚙合，從而達(dá)到上下樓梯的功能。以下 圖 5 是一張以前軸為例的總 裝圖的格局示意圖： 圖 5 總裝圖的格 局示意圖 22 設(shè)計(jì) 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回首這幾個(gè) 月的設(shè)計(jì)過(guò)程，其中 的 滋味難以名狀。 所以該銷(xiāo)的強(qiáng)度足夠。 d—— 軸的直徑，單位為 mm。 式中： T—— 傳遞的轉(zhuǎn)矩 ，單位為 N 19 行星輪系軸如圖 3 所示： 軸上有兩個(gè)鍵槽，通過(guò)鍵與圓柱齒輪聯(lián)接 ，帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)； 軸右端帶有螺紋 ，通過(guò)圓螺母用以軸向固定右邊的圓柱齒輪；左邊的軸肩用以固定軸承內(nèi)圈。 對(duì)于空心軸，則 ： ? ?30 41 PdA n ?? ? 式中 1dd?? ，即空心軸的內(nèi)徑 1d 與 d 之比，通常取 ～ ，這里我們?nèi)?? 。 1）計(jì)算分度圓直徑 11dzm? =34 2mm =68mm 22dzm? =109 2mm =218mm 2）齒頂高 *a 1 a 2 ah h h 2 m mm? ? ? 齒根高 **f 1 f 2 ah h h c 2. 5m mm? ? ? ?（ ） 齒全高 ? ?**12 2 4 .5ah h h c m? ? ? ?mm 齒頂圓直徑 ? ?*11 2 7 2 m maad z h m? ? ? ? ?*22 2 2 1 4 m maad z h m? ? ? 齒根圓直徑 ? ?**11 2 2 6 3 m mf a ad z h c m? ? ? ? ? ?**22 2 2 2 2 1 m mf a ad z h c m? ? ? ? 齒厚 3 .1 4 / 2 3 .1 4sm??mm 頂隙 *c=c ? mm 3）計(jì)算 中心距 m =2mm 1z =34 2z =109 17 a=? ? ? ?21d d / 2 21 8 68 / 2 m m 75 m m? ? ? ? 1t12dTF? ? 42 1 1 9 4 6 .1 9 .9 4 8 1 068 N? ? ?? ，合適 對(duì)于 415 和 417 圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算如上述計(jì) 算過(guò)程一樣，只是模數(shù)、齒數(shù)和傳動(dòng)比不同， m = ； 1z =30， 2z = u1z =3 30=90， 在此不再贅述。由表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)處理），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)處理），硬度為 240HBS，二者硬度差為 40HBS； 4）選小齒輪齒數(shù) 1z =21，則大齒輪齒數(shù) ： 2z =u1z = 21=，取 2z =68。39。第四版》） 直齒錐齒輪加工多為刨齒， 且該錐齒輪傳動(dòng)為閉式傳動(dòng)， 不宜采用硬齒面。 =200 W 已知爬樓車(chē)行駛系統(tǒng)采用一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)和兩個(gè)一 級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，它們的傳動(dòng)效率分別為：η =，η =，深溝球軸承的效率為： η =， 聯(lián)軸器的效率為： η = 則電動(dòng)機(jī)輸出功率為： dP =P/( )= W 那么，該爬樓車(chē)的行駛系統(tǒng)所需 的電動(dòng)機(jī)功率為： W，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選擇的電動(dòng)機(jī)有 ： 型號(hào) 輸出 轉(zhuǎn)矩 輸出 轉(zhuǎn)速 額定 功率 額定 電壓 減速比 額定轉(zhuǎn)速 (N/mm) (r/min) (W) （ V） (r/min) 90SZ53 2977 750 308 110 4 3000 110ZYT54 2977 750 308 220 4 3000 選取 110ZYT54 型號(hào)的 電機(jī)為本爬樓車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 小圓柱齒輪 41 415 的 大小相同，但 齒數(shù)和傳動(dòng)比不同 ，用以增大主軸所傳遞的轉(zhuǎn) 矩，為 三角輪系的翻 轉(zhuǎn)提供足夠的能量 。 具體是 電機(jī)輸出軸 通過(guò)聯(lián)軸器 接 一小圓錐齒輪 410， 該小圓錐齒輪與 大圓錐齒輪 411嚙合傳動(dòng) 實(shí)現(xiàn)減速，該大 圓錐齒輪與 三角盤(pán) 412 通過(guò)螺釘連接在一起，大 圓錐齒輪 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)三角 圓 盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎半徑最小的要求，本次設(shè)計(jì)采用了獨(dú)立的轉(zhuǎn)向方式，即通過(guò)增加副車(chē)架，用電機(jī)帶動(dòng)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)以及輪系偏轉(zhuǎn)，以達(dá)到轉(zhuǎn)彎的目的。 2 爬樓車(chē)的工作原理與特點(diǎn) 該爬樓車(chē) 輛包括：傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三大系統(tǒng)。 該爬樓車(chē)輛可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跨越障礙和爬樓梯功能，平整路面最大行駛速15Km/h，可爬樓梯高度為 100～ 200mm，樓梯寬度為 200～ 300mm，最大爬行坡度 為40176。本課題著重進(jìn)行行駛 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 課題內(nèi)容包括 行駛系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、三角輪系參數(shù)設(shè)計(jì)。金屬?gòu)椥暂喌呐榔滦阅堋⒛湍p性、環(huán)境適應(yīng)性以及機(jī)械可靠性、越障能力均較好 ,但其轉(zhuǎn)向性能較差。一般來(lái)說(shuō)，輪式移動(dòng)機(jī)器人對(duì)地形的適應(yīng)性大小與輪子的數(shù)量成正比，但隨著 輪子數(shù)量的增加，又帶來(lái)了機(jī)器人體積龐大、重量重等缺點(diǎn)。隨著現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，使得機(jī)器人成為戰(zhàn)勝自然和虛擬障礙的必需品。以此硬件為基礎(chǔ)，許多智能算法得以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，智能機(jī)器人正變得越來(lái)越聰明。 目前， 主要有腿式、履帶式、輪式爬樓車(chē)移動(dòng)機(jī)器人，腿式的 如四足和六足機(jī)器人 ，盡管這些機(jī)器人能夠爬樓梯和穿越障礙，但由于腿部的運(yùn)動(dòng)，它們不能在平坦的表面上平滑運(yùn)動(dòng)；履帶式移動(dòng)機(jī)器人以其強(qiáng)大的地形適應(yīng)性而倍受青睞，其所受的摩擦力均勻分布在履帶上，而輪式小車(chē)的摩擦力只是集中在輪胎與地面的接觸面上，就抓地力而言它們是一樣的，但在小車(chē)轉(zhuǎn)彎或者爬坡時(shí)，履帶式小車(chē)所受的摩擦力分布不會(huì)像輪式小車(chē)那樣發(fā)生劇變，所以就表現(xiàn)出更好的