【導(dǎo)讀】近年來隨著計算機(jī)技術(shù)蓬勃發(fā)展，計算和數(shù)據(jù)傳送速度大幅度提高。件為基礎(chǔ)，許多智能算法得以在短時間內(nèi)實現(xiàn)，智能機(jī)器人正變得越來越聰明。在很多危險場所，如戰(zhàn)場、核生化災(zāi)害地、恐怖爆炸地等需要愈來愈。多的移動機(jī)器人搭載機(jī)械手等設(shè)備代替人去執(zhí)行任務(wù)。分發(fā)揮移動機(jī)器人移動靈活、控制簡單等優(yōu)點。一般來說，輪式移動機(jī)器人對地。體積龐大、重量重等缺點。爬樓輪式行駛系統(tǒng)均采用各輪獨立驅(qū)動,自主工作的。剛性輪具有較高的機(jī)械可靠性,較好的轉(zhuǎn)向性和環(huán)境適應(yīng)性,但其行駛穩(wěn)定性。和耐磨損性均較差。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。綜合各方面的優(yōu)缺點，輪式機(jī)器人是比較合理的。行行駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，課題內(nèi)容包括行駛系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計、三角輪系參數(shù)設(shè)計。傳動系統(tǒng)采用電機(jī)驅(qū)動，可雙向行駛，可手動控制和自動控制，要求傳動。系統(tǒng)運行平穩(wěn)、噪音小、安全可靠。以及輪系偏轉(zhuǎn)，以達(dá)到轉(zhuǎn)彎的目的。

　　

【正文】 為鍵的寬度，單位為 mm。 d—— 軸的直徑，單位為 mm。 ? ?P? —— 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠應(yīng)力，單位為 aMP 。 20 的 強(qiáng)度校核 此銷聯(lián)接為傳動盤與三角輪系翻轉(zhuǎn)主軸的聯(lián)接。如圖 4： 已知銷聯(lián)接校核公式為：扭轉(zhuǎn)204 []TdD?? ?，剪切0d??? ?4F= [ ] 圖 4 銷聯(lián)接示意圖 已計算出爬樓車主軸傳遞的扭矩為 T= N? m, 0d =8mm， D=25mm， 圓錐銷的材料為 45 鋼，許用切應(yīng)力 []? =80MPa，許用擠壓應(yīng)力 ?p[]查表得 6090MPa 故204TdD?= 924 10 pa8 25? ? ???=≤ []? 。 所以該銷的強(qiáng)度足夠。 5 爬樓車的總體設(shè)計 行駛系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是爬樓車的三個大 系統(tǒng)，三者缺一不可。對爬樓車來說，行駛系統(tǒng)就是它的靈魂，沒有行駛系統(tǒng)，它根本就爬不成樓梯、越不了障礙，更談不上叫爬樓車了；傳動系統(tǒng)是它的根本，沒有傳動系統(tǒng)，它就不能在水平地面上行駛，也就達(dá)不到樓梯跟前；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是它的基礎(chǔ)，沒有了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，就不可能順利的行進(jìn)了。 裝配時，我們考慮了各方面的因素，最后將行駛系統(tǒng)放在中間位置，而傳動系統(tǒng)就是輪子的水平轉(zhuǎn)動，必須放在兩邊；轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)放在中間上部位置，空余還 21 留有足夠的空間放置感應(yīng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 。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 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，回首這幾個 月的設(shè)計過程，其中 的 滋味難以名狀。 本次設(shè)計 我 主要 做的是爬樓車機(jī)器人的行駛系統(tǒng) 設(shè)計 ， 如何實現(xiàn)爬樓車自動跨 統(tǒng) 越障礙和爬樓功能這個問題是最關(guān)鍵的 。 最后經(jīng)過幾種方案的比較， 行駛系統(tǒng)采用三角輪系式。具體方案是靠電機(jī)帶動一個 一級圓錐齒輪傳動和兩個一 級圓柱齒輪傳動 來實現(xiàn)減速和增大扭矩，并帶動 整個主軸轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)三角 輪系的翻轉(zhuǎn) ，三角輪系的翻轉(zhuǎn) 也就實現(xiàn)了 爬樓功能。三角輪系中的三個輪子通過支架連接在一起，主軸轉(zhuǎn)動時， 爬樓車依靠三角輪系中的三個輪子依次與臺階相嚙合，從而達(dá)到上下樓梯的功能。 這段設(shè)計的時間內(nèi)，我們從方案論證報告 、前期的理論學(xué)習(xí)、到中期的計算與畫圖，后期的整理、校改，遇到了很多的困難、很多的問題，甚至有些困難是我們沒有估計到的。但是我們也學(xué)到了很多的東西，所學(xué)的這些東西一樣也是非常寶貴的，是平時的學(xué)習(xí)中無法領(lǐng)悟到的。 作為四年來的一個總結(jié)和體現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)四 年來最為重要、最能體現(xiàn)一個大學(xué)生對本專業(yè)知識的了解與掌握、對機(jī)械的制造與生產(chǎn)的認(rèn)識、面對新問題的承受心理和解決新問題的能力、搜尋和整理資料的能力以及 利用計算機(jī)的能力，使我對自己有了一個綜合認(rèn)識。 經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計，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，在本次設(shè)計中完全可以顯示出來 。經(jīng)過這次的設(shè)計，學(xué)到了很多書上沒有的知識和經(jīng)驗，也學(xué)會了如何將學(xué)到的知識應(yīng)用于實際工作中去。但在設(shè)計過程中，我也認(rèn)識到自己的缺點，在設(shè)計時思路不夠清晰且思路狹窄，對課題的分析不透徹， 缺乏機(jī)械設(shè)計中理論知識，而且機(jī)械設(shè)計的基本設(shè)計知識學(xué)的不夠扎實，以至于在設(shè)計機(jī)構(gòu)時出現(xiàn)大量的錯誤 。 此次的設(shè)計與以往的課程設(shè)計有很大的不同，以往的課程設(shè)計所要完成的任務(wù)較少 ，用到的知識也是某一方面的專業(yè)知識，且都是理論上的設(shè)計 ，最重要的是，以前的設(shè)計都是在有參考圖的情況下設(shè)計，而且是大家一起作一個設(shè)計。本次設(shè)計是完全不同，它是依靠自己去獨立的設(shè)計，去查資料，去思考 。而此次設(shè)計用到了多個方面的知識，并且根據(jù)課題的要求先確定整體的方案，然后是具體如何實現(xiàn)，用什么方法去實現(xiàn)，這就要求我們有設(shè)計一個課題的整體思路和解決 23 問題、分析問題的能力。 在設(shè)計過程中，遇到的問題，多數(shù)知道用哪方面的知識來解決，但在具體運用時，不知道怎樣用，這就是我所缺乏的能力。而且在思考問題時，想得比較簡單，考慮 的不夠周到，經(jīng)常過于理論化，而現(xiàn)實中的問題要復(fù)雜的多，這需要在工作中慢慢的積累和總結(jié)經(jīng)驗。 在設(shè)計期間，我意識到了自己在過去學(xué)習(xí)上的缺點。在以往的學(xué)習(xí)中，比較很重視自己的專業(yè)知識，只是學(xué)習(xí)理論上的知識。然而我卻忽視了重要的一點：在學(xué)習(xí)中，很少去想如何將不同的知識整體聯(lián)系起來。在設(shè)計中，我發(fā)覺自己缺少了整體設(shè)計概念，在解決問題時不知如何去下手。 在計算機(jī)繪圖方面也是自己的最大缺點。 在以后的學(xué)習(xí)中，我應(yīng)該吸取教訓(xùn)，再也不能將學(xué)到的知識孤立起來，應(yīng)該多想一想學(xué)到的知識可以用到哪里，可以與其他的哪些知識聯(lián)系起來，完成 什么作用，做到融會貫通。 24 致 謝 在這 13周的畢業(yè)設(shè)計中，我們是在 老師 的指導(dǎo)下進(jìn)行的 。由于這是一個新題目，剛開始 我 都不知道如何下手 ， 但 老師 沒直接告訴我應(yīng)該怎么做，而只是給我一些提示，讓我有足夠的空間去發(fā)揮，查 資料，按著自己的思路去考慮問題，解決問題，這樣的指 導(dǎo)使我受益匪淺。畢業(yè)設(shè)計不像以前的課程設(shè)計那么單一，它綜合了大學(xué)四年我們學(xué)過的所有課程，所以在設(shè)計中 難免 碰到不少困難。 我們每次去問 老師，他總是耐心的指導(dǎo)，面對我們所問到的問題也進(jìn)行了一絲不茍的回 答，直到我們理解為 止，并推薦一些書讓我們?nèi)ゲ椤?我 們 對岳老師的才學(xué)和對學(xué)術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)精神感到十分的敬佩。在此我由衷的感謝 岳 老師這 13 周以來的辛勤勞動， 使我 能 順利的完成這次畢業(yè)設(shè)計！ 同時也要感謝和我一組的 其他兩個 同學(xué)， 每當(dāng)遇到難題， 他們 都會和我一起討論 ，直到找到解決方法為止，并給了我極大的幫助和支持，沒有他們的合作和幫助，我這次畢業(yè)設(shè)計也不會這么順利，再次 謝謝同學(xué)們！ 25 參考資料 [1] 唐鴻儒，宋愛國，章小兵 。 基于傳感器信息融合的移動機(jī)器人自主爬樓梯技 術(shù)研究 。 傳感技術(shù)學(xué)報， 2021， 18（ 4）： 828833 [2] 章小兵，宋愛國 。 基于視覺引導(dǎo)的機(jī)器人自主爬樓 。 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2021， 23（ 2）： 186188 [3] 武明，項?；I，張濟(jì)川 。 新型爬樓爬樓車輛穩(wěn)定性的靈敏度分析 。 甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 1998， 24（ 1）： 4045 [4] 烏蘭本其 。 手動爬樓梯爬樓車輛的設(shè)計與研究： [學(xué)位論文 ]。 北京：清華大學(xué)， 1994 [5] 項海籌，烏蘭術(shù)其，張濟(jì)川 。 手動爬樓梯爬樓車輛。中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志， 1994， 9(2)： 6266 [6] 武明 。 一種新型爬樓梯爬樓車輛的設(shè)汁與動態(tài)穩(wěn)定性研究 [學(xué)位 論文 ]。 北京：清華大學(xué)， 1996 [7] 張海洪，談士力，龔振邦 。 全方位越障機(jī)構(gòu)的設(shè)計 。 機(jī)械設(shè)計與制造工程， 2021， 29（ 3）： 1213 [8] 宋家成 。 實用電機(jī)修理手冊 。 山東科學(xué)技術(shù)出版社， 1997， 3（ 1） [9] 徐灝 。 機(jī)械設(shè)計手冊 。 機(jī)械工業(yè)出版社 。 1991， 9（ 1） [10] Toshihiko Mabuchi， Takeshi Nagasawa， Keizou Awa， Kazuhiro Shiraki， Tomoharu Yamada。 Development of a stairclimbing mobile robot with legs and wheels。 Arrive Life Robotics，1998(2):184188 [11] 邱宣懷。機(jī)械設(shè)計。 高等教育出版社， 1997 年 7 月第四 版 [12] 濮良貴 ，紀(jì)名剛。機(jī)械設(shè)計。 高等教育出版社 ， 2021 年六月第七版 [13] 李品，李哲。機(jī)械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021年 1月第 3 版