【導(dǎo)讀】迄今為止，人們已經(jīng)開始了對(duì)月亮、火星等宇宙星體的探索，也開始對(duì)地下。埋藏的，乃至海底沉寂的歷史古跡、文化遺產(chǎn)、地理地貌的研究。不過，面對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境，如宇宙星體日夜溫度變化劇烈、地形。的影響，完成人類無法進(jìn)行的探測(cè)任務(wù)。面向目標(biāo)自主運(yùn)動(dòng)，從而完成一定作業(yè)功能的機(jī)器人系統(tǒng)。用于軍事偵察、反恐防暴。點(diǎn)成為移動(dòng)機(jī)器人研究領(lǐng)域的又一熱點(diǎn)。小型地面移動(dòng)機(jī)器人以適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境是非常必要的。輪腿式移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展較為發(fā)達(dá)，各國(guó)都在大力研究。據(jù)介紹，該機(jī)器人的底盤結(jié)構(gòu)為兩個(gè)滑動(dòng)輪胎，而輪胎的中。間連接部分則負(fù)責(zé)承載book電腦。整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且十分易于實(shí)際操作，即。使沒有相關(guān)的原理知識(shí)，也能夠在說明書的介紹下方便控制以及拆卸安裝。設(shè)計(jì)人員還表示，該機(jī)器人內(nèi)部裝有大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，以及最先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備。下，讓顧客享受到全方位服務(wù)。此外，如果顧客覺得仍然不過癮，顧

　　

【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 32 頁 共 42 頁 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)通過渦輪減速器 ,再通過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 . 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 33 頁 共 42 頁 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 ,使其驅(qū)動(dòng)短臂進(jìn)行越障 .如圖 417 所示 . 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固定離合器與車體輸出軸 .如圖 418 所示 . 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 34 頁 共 42 頁 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 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 35 頁 共 42 頁 整體結(jié)構(gòu) 則整體裝配圖如圖 421 所示 . 圖 421 整體裝配 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 36 頁 共 42 頁 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，且無橫向偏心距 4） 機(jī)器人的前進(jìn)方向?yàn)樾逼碌奶?度方向 經(jīng)過簡(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） 其中查得在干燥地面上ψ的取值為 ，則車要不打滑， Ff 必須長(zhǎng)于重力沿斜面的分 量，即： Ff≥ GSINθ （ 53） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 37 頁 共 42 頁 則可以得出 Gψ COSθ ≥ GSINθ （ 54） 取θ =15 ，則 =,因此，斜面能夠提供足夠的摩擦力。 短車在斜面上不會(huì)長(zhǎng)滑下滑。 爬坡步態(tài)分析 坡面行使 在坡面（≤ 15 ）行使分為兩種，一種是迎著坡面行使，另一種是沿著坡面行 使。 （ 1） 迎著坡面行使，迎著坡面行使時(shí)的姿態(tài)控制比較簡(jiǎn)單，只需要保證重心平衡即可，因?yàn)檐圀w迎著坡面行使，短車是不會(huì)打滑的。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。如圖 52所示。 （ 2） 沿著坡面行使，沿著坡面行使時(shí)，為了平衡車身，則必須調(diào)整一側(cè)邊腿的長(zhǎng)度，使得車身盡量保持水平。如圖 53 所示。 圖 52迎著坡面行使 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 38 頁 共 42 頁 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 . 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 39 頁 共 42 頁 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 ,中排腿臂向前伸展 .當(dāng)前輪越過障礙后 ,中排輪開始越障 ,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 ,由前排輪帶動(dòng)使得中排輪越過障礙 .前中排輪越過后 ,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)后排輪即可越過障礙 . 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 40 頁 共 42 頁 結(jié) 論 此次通過對(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 ,結(jié)構(gòu)等都有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí) .在設(shè)計(jì)時(shí) ,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) ,三大部分組成 .然后選擇輪腿式越障機(jī)器人的腿臂分布 ,經(jīng)過思考后 ,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) ,所以每個(gè)車輪里都有單獨(dú)的電機(jī) .當(dāng)需要 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) ,腿臂部分采用平行四邊形結(jié)構(gòu) .然后 ,設(shè)計(jì)每個(gè)部分的尺寸 ,如車輪的尺寸 ,腿臂的尺寸等 .在此之后 ,估算每個(gè)部分的重量 .根據(jù)重力和結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行力分析 ,確定驅(qū)動(dòng)功率 ,轉(zhuǎn)矩等 .然后根據(jù)功率 ,轉(zhuǎn)矩 ,速度選擇電機(jī) ,減速器 ,制動(dòng)器等 .最后大部分時(shí)間是對(duì)每個(gè)部分的結(jié)構(gòu)的零件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì) , 畫出零件圖 ,裝配圖和三維圖 ,完成論文一篇 . 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 41 頁 共 42 頁 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 ,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 . 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 42 頁 共 42 頁 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 , 2020,(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， 2020 . ［ 7］蔡自興．機(jī)器人學(xué) [M]．北京：清華長(zhǎng)學(xué)出版社， 2020. ［ 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)， 2020， 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， 劉錦華 .一種獨(dú)立輪腿式機(jī)器人的步態(tài) 規(guī)劃研究 [J] .2020，（ 09） . ［ 11］楊坤， 李聲晉， 盧剛， 田 海波 .基于 CAN 總線的輪腿式機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].2020,（ 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， 2020,（ 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)， 2020， (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)， 2020，（ 07） .