【正文】 G 4 7 1 7 639。 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 56 致 謝 參考文獻 [1] 鄭文偉，吳克堅 .機械原理（第七版） .北京：高等教育出版社 .2020 [2] 濮良貴 ,紀名剛 .機械設(shè)計（第八版） . 北京：高等教育出版社 .2020 [3] 涂建平，徐雪紅，夏忠義．秸稈還田機刀片及刀片優(yōu)化排列的研究．農(nóng)機化研究， 2020， (2)： 102— 104． [3] 王大康，盧頌峰 .機械設(shè)計課程設(shè)計 . 北京工業(yè)大學(xué)出版社 .2020 [4] 吳宗澤 .機械設(shè)計實用手冊 .化學(xué)工業(yè)出版社 .1999 [5] 李艷 .多功能玉米秸稈還田機的研制 .山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文 .2020 [6] 姬江濤，李慶軍，蔡葦．甩刀布置對莖桿切碎還田機振動得影響分析 [J]． 農(nóng)機化研究， 2020， (2)： 63— 64． [7] 劉世祥 .秸稈粉碎還田機的正確使用及操作要點 .現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)2020 年第 11 期： 5354 [8] 陳小兵，陳巧敏 .我國機械化秸稈還田技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．農(nóng)業(yè)機械， 2020， (4)： 14— 15． [9] 張銀霞 ,曾憲陽 . 秸稈粉碎滅茬還田機的試驗研究 .河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2020 年 6 月第二期 [10] 王勇 ,周魯進 .玉米秸稈粉碎還田技術(shù) .《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》 2020 年第 20 期 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 57 [11] 李寶筏 .農(nóng)業(yè)機械學(xué) . 中國農(nóng)業(yè)出版社 .2020 [12] 沈再春 .農(nóng)產(chǎn)品加工機械與設(shè)備 . 中國農(nóng)業(yè)出版社 . 2020 [13] 李艷等 .新型玉米滅茬旋耕機的設(shè)計 .農(nóng)機化研究 . 。1 24283812161825478 cmV ???????? ???????????? ?? ???? 主動輪的質(zhì)量 kgG 39。 2222 cm0 0 7 8 ???????? ???張V kgVG 3 2 2 2 ??? 張張 32221 cm9 3 ??????? ??調(diào)調(diào) VV ???? 調(diào)調(diào)調(diào) VGG 求履帶驅(qū)動裝置重心 對于整個履帶驅(qū)動裝置，求解其重心比較復(fù)雜，通過分析可以看出履帶驅(qū)動裝置是由三個簡單形狀的部分組成的，故可以用重心分割法首先分別求出簡單形狀的重心，再通過公式算出履帶驅(qū)動裝置的重心位置。 根據(jù) 任務(wù) 221 ??ttddi 推出 副履帶從動輪直徑 12 ?? tt dd 副履帶主動輪齒數(shù) 401 ?tz 副履帶從動輪齒數(shù) 202 ?tz 表 815 標(biāo)準同步帶的直徑 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 43 計算副履帶的帶寬 根據(jù)前面的表 87 查得到 ： H 帶 ?sotb 選擇標(biāo)準帶由表 89 差查得 H 帶 ?stb 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 44 計算 H 帶的基準額定功率 計 算 所 選 用 型 號 同 步 帶 的 基 準 額 定 功 率 P0 1 0 0 0/)( 20 vmvT attP ?? 其中 ??mTat 得出 kwpot ? 而由 otdtsotst ppbb ?? 反推得到設(shè)計功率為 kwpd ? 中心距的選擇 )(2)( 2121 dddd tdtdtdtd a ???? 1 1 8 57 8 6 9 ?? oa 則確定中心距 280?oa 計算副履帶節(jié)線長度 根據(jù)帶傳動總體尺寸和中心距的要求，帶的節(jié)線長度可由帶圍繞兩帶輪的周長來計算，根據(jù)下式求得： ?? 221210 422 d a dddL t tdtdtdtdttd a????? ）（π 代入數(shù)據(jù) 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 45 ? ? ? ?2804 2??????? ?dotL ?dotL 根據(jù)表 816可選帶長為 ?TL 783 ?tz 816周節(jié)制梯形齒同步帶節(jié)線長度及齒數(shù) 長度代號 基本尺寸 極限偏差 L H XH XXH 345 ? 92 360 72 367 98 390 104 78 420 0 ? 112 84 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 46 9 履帶翼板部分設(shè)計 履帶翼板的作用 履帶翼板是整個履帶驅(qū)動裝置中的基礎(chǔ)部分，主要起支撐張緊作用，履帶從動輪，張緊輪和過度輪分別安裝在翼板上。 表 812 梯形雙面齒同步輪齒形尺寸 型號 節(jié)距Pb bW hg ?51.?? rb rt ?2 MXL ?0.05 9 20 5 8 XL ?0.05 5 25 1 8 L ? 20 H ?0.13 5 20 0 2 XH 5 ?0.15 4 20 8 4 XXH 0 ?0.18 10.31 20 6 8 根據(jù)前面確定的寬度為 ，及所選擇的無檔邊帶輪查表813 可得到梯形雙面齒同步帶輪齒面寬度 b=。 表 86 XH 型同步帶節(jié)線型號 XH型（節(jié)距 =） 規(guī)格 節(jié)線長 mm 齒數(shù) 463XH 53 508XH 58 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 34 560XH 64 570XH 65 580XH 66 630XH 72 700XH 80 735XH 84 752XH 86 770XH 88 785XH 90 確定設(shè)計功率為 Pd 時所需的帶寬 計算同步帶的基準額定功率 P0 1 00 0200 /)( vmvTP ?? kw 式中 T0 許用工作拉力，查表 84 得 T0 = m單位長度質(zhì)量，查表 87 得 m=線速度 m/s 表 87 七種同步帶型號的主要參數(shù) 帶型號 節(jié)距 Pb 基 準 寬bso 拉力T0 質(zhì)量 G 帶寬 ba MXL ， ， XXL 31 ， ， XL ， ， L 6 ， ， H 2100.85 ， ， 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 35 XH 4048.90 ， ， XXH 6398.03 ， ， 帶入上式得 kwp o 2 ????? 計算主動輪嚙合齒數(shù) Zm 小帶輪的嚙合齒數(shù)為 ? ?11 212 1222 bm pzzz e nt z za???? ? ? ????? 6?mz 確定實際所需帶寬 bs 00 pKpbbzdss ? 其中 zk 為嚙合系數(shù)由表 88 查的 zk =1 表 88 嚙合齒數(shù)系數(shù) mz 6? 5 4 zK 1 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 36 式中 P0 帶所傳遞的功率 P0 = 本履帶選用為 XH 帶，可以由表 89 查的基準帶寬 如下 mmbs ? 表 89 周節(jié)制梯形齒同步帶的寬度 型號 MXL XXL XL L H XH XXH 基準寬度 mm 101.6 127 許用拉力 T 27 31 7 244.46 2100.85 4048.90 6398.03 帶的質(zhì)量 m 07 1 2 5 4 所以 mmpK pbb z dss 13 00 ????? 以上公式算得帶寬為 ，所以以此選取標(biāo) 準帶寬，表 810 查的 將其取為標(biāo)準值 mmbs ? 810 周節(jié)制梯形同步帶的寬度與高度 型號 公稱高度 標(biāo)準寬度 mm in mm in 代號 H 2 200 3 300 XH 3 300 4 400 XXH 4 400 127 5 500 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 37 XXL __ 功率驗算 do pp? ,額定功率大于設(shè)計功率，則帶的傳動能力已足夠，所選參數(shù)合理。傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，適宜于多軸傳動，無污染，因此可在工作環(huán)境較為惡劣的場所下正常工作。如圖 74 所示，這種機構(gòu)中的移動履帶的作用，在復(fù)雜環(huán)境中起傳遞動力作用。 (2)腿式機器人的腿部具有多個自由度，運動更具有靈活性，通過調(diào)節(jié)腿的長度可以控制機器人重心位置，因此不易翻倒，穩(wěn)定性更高； (3)腿式機器人的身體與地面分離，這種機械結(jié)構(gòu)優(yōu)點在于機器人身體可以平穩(wěn)地運動而不必考慮地面的租糙程度和腿的放位置， 8 腿移動機器人如圖 72 所示，特點是穩(wěn)定性 好，越野能力強。 典型移動機構(gòu)分析 機器人按移動方式分主要有輪式、履帶式、腿足式三種，另外還有步進移動式、蠕動式、混合移動式、蛇行移動式等。坡度分析 2 03cosN ?? mg RmgfM L ?????? ??? 2 30sin 又 Nf ?? ，則 mNM L /? 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 20 m in/ rn ?? ?? 則在最大坡度下需提供極限轉(zhuǎn)矩為 mNM L /? 機器人的多姿態(tài)越階 對這幾種姿態(tài)分析，機器人在跨越臺階時直流電機只驅(qū)動主履帶，機器人在實際跨越臺階過程中速率不大，那么機器人所需提供的輸出功率也不大。 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 16 （ a ） （ b ）（ c ） 圖 53跨越溝槽示意圖 機器人在平地 圖 53（ a） 跨越 溝槽的寬 度 1L ： max1L L r?? （ 64） 斜坡運動分析 機器人在斜坡上運動時，其受力情況如圖 54 所示，機器人勻速行駛或靜止時，其驅(qū)動力： sinFG?? （ 65） 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 17 圖 54機器人上坡受力示意圖 最大靜摩擦力系數(shù)為 ? ，最大靜摩擦力為： max cosFG??? （ 66） 當(dāng) maxFF? 時，機器人能平穩(wěn)行駛。 圖 51上臺階臨界狀態(tài)示意圖 由圖 51所示幾何關(guān)系可得： c os ( ) c ot / si nx L h R R? ? ?? ? ? ? ( 51） 變換式（ 51）可得： si n / c osh L R R??? ? ? （ 52） 2c o s si n / c o s 0h LRd ? ? ??? ? ? ? （ 53） 利用式（ 53）求出 ? ，代入式（ 62）可算出機器人跨越障礙的高度 1H 。 通過能力 能通過復(fù)雜行道 續(xù)航能力 4 小時以上 轉(zhuǎn)向能力 自由轉(zhuǎn)向 履帶高度 200mm 前臂履帶末端直徑 80mm 后臂履帶末端直徑 80mm 機器人車體具體尺寸如圖 42： 履帶式機器人機構(gòu)設(shè)計 13 12056904008580484506245040080 85550圖42 機器人車體結(jié)構(gòu)尺寸 主要機構(gòu)的工作原理 減速傳動機構(gòu) 是