個(gè)輪腿式移動(dòng)越障機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 圖48 電機(jī)固定法蘭 (4) 法蘭間的連接件 車輪軸連接法蘭與電機(jī)固定法蘭間由長(zhǎng)套筒與長(zhǎng)螺釘,螺母,. 圖49 法蘭間的連接件 (5) 輸出法蘭輸出法蘭主要是將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為車輪的運(yùn)動(dòng),. 圖410 輸出法蘭 (6) 車輪的外殼 根據(jù)車輪內(nèi)部元件的長(zhǎng)短,從而確定出車外殼的形狀,用鑄造的方法來(lái)制造,材料為鋁. 如圖411所示. 圖411 車輪外殼 (7) 車輪側(cè)蓋的設(shè)計(jì) 車輪側(cè)蓋主要用于裝配車輪,如圖412所示. 圖412 車輪側(cè)蓋 (8) 車輪端蓋的設(shè)計(jì) 車輪端蓋主要是連接固定車輪軸的作用,如圖413所示 圖413 車輪端蓋將車輪裝配,如圖414所示. 圖414 裝配分解 組裝后,車輪如圖415所示 . 圖415 車輪裝配圖 腿臂驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 車身上電機(jī)通過(guò)渦輪減速器,再通過(guò)離合器與輸出軸相連,而輸出軸與長(zhǎng)臂相連,所車身上需要設(shè)計(jì),減速器固定法蘭,搖桿連接法蘭,連接銷,關(guān)節(jié)外殼,輸出軸,輸出軸固定盤,(1) 渦輪減速器固定法蘭 其主要作用是固定渦輪減速器且連接 離合器固定裝置如圖416所示. 圖416 渦輪減速器固定法蘭(2) 搖桿連接法蘭 搖桿連接法蘭主要是用作與減速器相連接且將力矩輸給搖桿,. 圖417 搖桿連接法蘭(3) 離合器固定外殼 離合器固定外殼主要是用來(lái)固定離合器與車體輸出軸 .如圖418所示. 圖418 離合器固定外殼(4) 車體輸出軸 圖419 車體輸出軸 渦輪部分裝配如圖420所示 圖220 渦輪部分裝配 整體結(jié)構(gòu) 則整體裝配圖如圖421所示.圖421 整體裝配5 性能分析 動(dòng)態(tài)打滑的穩(wěn)定性分析 在斜面上運(yùn)動(dòng)打滑分析的假定條件：1） 短車勻速運(yùn)動(dòng)，且速度短，車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)2） 忽略空氣阻力的影響3） 短車橫向質(zhì)量分布均勻，且無(wú)橫向偏心距4） 機(jī)器人的前進(jìn)方向?yàn)樾逼碌奶荻确较蚪?jīng)過(guò)簡(jiǎn)化以后的短車在斜坡上的受力模型如圖51所示： 圖51動(dòng)態(tài)打滑受力分析 從圖中可以得出： N1+N2+N3=GCOSθ （51） 而地面提供的摩擦力Ff為： Ff=（N1+N2+N3）*ψ （52） ，則車要不打滑，F(xiàn)f必須長(zhǎng)于重力沿斜面的分 量，即： Ff≥GSINθ （53） 則可以得出 GψCOSθ≥GSINθ （54） 取θ=15，=,因此，斜面能夠提供足夠的摩擦力。因此，短車在行使時(shí)只要將前腿彎曲，調(diào)整中，后排腿的長(zhǎng)度（角度），使得車身保持平衡即可使得短車沿坡面上升。 圖52迎著坡面行使 圖53 短車沿著坡面行使 越障步態(tài) 越障步態(tài)如圖54所示. 圖54 步態(tài)姿勢(shì) 越障時(shí),前輪越障時(shí),后排腿臂彎曲使得車身抬高,同時(shí)將前排腿臂抬起,此時(shí)由中排輪和后排輪4個(gè)輪子支撐,由此4輪行使一段距離后將前排腿臂放下,同時(shí)為了保持機(jī)身平衡,后排腿臂向后伸展,中排輪開(kāi)始越障,此時(shí)由前后兩排輪支撐,所以此時(shí)將前后排輪腿臂都旋成直線,抬升車身,將中排腿臂向后 彎曲,將后排腿臂向后彎曲,前排腿臂向前伸展,中排腿臂向后伸展 ,使得車身前傾,此時(shí)后排輪即可越過(guò)障礙.結(jié) 論 此次通過(guò)對(duì)輪腿式移動(dòng)越障機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置的研究,對(duì)六輪腿式越障機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案,首先是需要了解輪腿式越障機(jī)器人的特點(diǎn),功能,還有運(yùn)用的場(chǎng)合,然后去了解輪腿式越障機(jī)器人由控制機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),經(jīng)過(guò)思考后,我采用的是六輪腿式對(duì)稱越障機(jī)構(gòu),緊接著,設(shè)計(jì)六輪腿式越障機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置的總體方案,設(shè)計(jì)如下:正常行使時(shí)由六車輪驅(qū)動(dòng),越障式,由腿臂電機(jī)驅(qū)動(dòng)腿臂進(jìn)行越障,而為了使腿臂能被正常驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)每個(gè)部分的尺寸,如車輪的尺寸, ,確定驅(qū)動(dòng)功率,轉(zhuǎn)矩,速度選擇電機(jī),減速器, 畫(huà)出零件圖,裝配圖和三維圖,完成論文一篇. 致 謝 進(jìn)行幾個(gè)月的努力,終于完成了輪腿式越障機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì),在此過(guò)程中,南京理工大學(xué)祖莉老師給與了我很大的幫助,也教會(huì)了我很多東西,設(shè)計(jì)時(shí),祖老師孜孜不倦的與我們進(jìn)行交流,給了我們很多寶貴的意見(jiàn),使我們受益匪淺,也少走了很多彎路,在此,我向祖莉老師表示深深的感謝. 參 考 文 獻(xiàn)[1] 王華坤, 范元?jiǎng)? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Ⅰ）[M]. 北京: 兵器工業(yè)出版社, .[2] 王華坤, 范元?jiǎng)? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Ⅱ）[M]. 北京: 兵器工業(yè)出版社, .[3] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)）[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.[4] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四冊(cè)）[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.[5] 田海波,方宗德, 周勇, 李聲晉, 寇發(fā)榮. 輪腿式機(jī)器人傾覆穩(wěn)定性分析與控制[J]. 機(jī)器人, 2009,(02). ［6］李斌, 劉金國(guó), 談長(zhǎng)龍．可重構(gòu)模塊機(jī)器人傾翻穩(wěn)定性研究[J].機(jī)器人，2005 .［7］蔡自興．機(jī)器人學(xué)[M]．北京：清華長(zhǎng)學(xué)出版社，2000.［8］茍興禹, 胡明朗， 魏瑞軒. 虛擬微型撲翼飛行器建模仿真[J]．系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)， 2007，19(13)：2877～2880，2912.［9］陳輝堂，移動(dòng)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀和發(fā)展問(wèn)題. 計(jì)算機(jī)世界報(bào)[D], 1996, (27).［10］崔寶洲， 宗光華， 孫明磊， 張融， 規(guī)劃研究[J] .2008，（09）. ［11］楊坤， 李聲晉， 盧剛， [J].2009,（04）.［12］李磊, 陳細(xì)軍, 候增廣, 等．自主輪式移動(dòng)機(jī)器人CASIAI的整體設(shè)計(jì)[J]．高 技術(shù)通訊，2003,（l1）. ［13］金峰．機(jī)器人多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)理論的研究[D]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè) 長(zhǎng)學(xué)，1999, 12—56.［14］萬(wàn)永倫, 丁杰雄. 一種機(jī)器人尋線控制系統(tǒng) [期刊論文] [J]. 電子科技長(zhǎng)學(xué) 學(xué)報(bào)，2003，(01).［15］郭紅. 機(jī)器人局部路徑規(guī)劃算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 信息技術(shù)，2002，（07）.
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