【正文】 翼板 的工作是為機械手的工作服務的，將直接為機械手的抓取工作提供各種條件。 過大的質量在高速運動或旋轉時，會產生過大的轉動慣量，是機器人 擺臂翼板 不能正常的停止運動，可能會造成一定的人員傷亡。 較輕的質量 機器人 擺臂翼板 的工作條件復雜多樣， 可能會在十分嚴峻的條件下工作，例如在高速下工作。多大的剛度可能對機器人手臂的畢業(yè)設計 (論文 ) 9 影響不大，但是在制造過程中對人力物力的消耗太大，不利于大批量的設計制造。良好的設計剛度可以使機器人 擺臂翼板 滿足機器人的使用性能。下面對幾個具有代表性的設計要求進行具體的闡述和分析。 下面對主要的幾個方面進行重要分析。 擺臂翼板 的設計 上面我們介紹了機械手手臂的設計方案，介紹了機械手手臂的設計類型。并且機器人結構中有旋轉機構，可以實現機器人手臂的旋轉，不像沿 X、 Y、Z 坐標軸直線移動的機器人手臂，智能做直線運動，從而加大了運動的空間。 仿人類手臂式的 機器人手臂的功能是使工作點實現伸縮、旋轉、擺動等功能，所以在仿人類機器人手臂中包括 手臂旋轉機構、手臂擺動機構。 仿人類手臂式的機器人手臂 仿人類手臂式的機器人手臂是在全世界中應用最為廣泛的一種機器人手臂，在我國也得到了廣泛的應用，我國的設計制造技術也得到了廣泛發(fā)展，使其技術得到了成熟。這樣就加大了設計機器人手臂的設計空間， 也加大了設計時的工件材料和重 量。對于沿 X、 Y、 Z 坐標軸直線移動 的機器人手臂的設計，需要控制好工作頭在三個坐標軸上的運動銜接，可以說工畢業(yè)設計 (論文 ) 8 作頭的運動軌跡是在三個坐標軸上運動的疊加，這樣可以使得運動的精度更加可靠，運動的平穩(wěn)性和可靠性都得到大大地提高，實現了運動的合理性和有效性。對于本次探測機器人的機器人手臂設計，不宜采用蠕動式機器人手臂。所以，要想設計出蠕動式機器人手臂，必須實現對各個關節(jié)的聯合控制，加強各個關節(jié)的運動精度和受力分析，把握住各個支點的位置關系，從而得出想要的工作頭運動軌跡。所以，對于這種機器人手臂的研究呢，需要專業(yè)知識水平高 、操作技術熟練的專業(yè)人才來研究，對于我們 這種專業(yè)知識水平不是很高的學生，不適合研究蠕動式機器人手臂，也不可能做出深刻的研究。 蠕動式機器人手臂 蠕動式機器人手臂在我國還沒有得到廣泛應有，原因是因為這是一種高端型機器人手臂，它的設計結構復雜，機器人手臂的運動精度高，是一種存在于高端技術行業(yè)的專業(yè)機器人。根據世界范圍內的機器人設計水平和我國機器人發(fā)展現狀，我國的工業(yè)機器人手臂的設計方案大體上可以分為三種，即 蠕動式機器人手臂、沿 X、 Y、 Z坐標軸直線移動的機器人手臂、仿人類手臂式的機器人手臂。 由此可以看出，機器人手臂的運動精度要高于機器人行走機構的運動精度，機器人手臂的運動是距離短、精度高的運 動。與機器人的行走機構相比，行走機構的目的是使探測機器人接近工作點，而機器人手臂的目的是使工作頭部分更加靠近工作點，并在工作點處進行加工處理。對于本次設計的畢業(yè)設計 (論文 ) 7 行走機構設計方案，根據它們的特點和我國機器人發(fā)展的現狀，我選用履帶式的探 測機器人行走機構方案?？梢詫⒔Y構簡單但行走穩(wěn)定性差的車輪式行走機構方案變成履帶式行走機構方案，這樣既保證了行走的穩(wěn)定性又可以降低行走機構的復雜程度。所以還沒有設計出既結構簡單又行走能力強的行走機構方案，對于車輪式的行走機構方案，在探測機器人設計中不予采納。但是對于車輪式的行走機構來說，它的結構沒有得到完全的統(tǒng)一 。 對于車輪式行走機構方案的探測機器人來說，這一種行走機構方案在我國應用極為廣泛，而且研究和生產出許多車輪式行走機構的成功案例，我國對于車輪式行走機構方案的 技術水平已經比較成熟，在車輪式的 設計中還有比較多的經驗可以借鑒，所以在車輪式的行走機構設計方案的可實行性比步行式的行走機構方案要高。 對于步行式行走機構方案的探測機器人，它的智能控制性要求比較高，既要控制好行走路線，又要控制行走 時的穩(wěn)定性，而且我國對于在智能控制性能要求比較高的工業(yè)機器人方面的設計技術還不完全成熟，還存在很多地方的空白。 從使用范圍上來看，以上三種類型的方案都在全世界得到廣泛的應用， 從使用數量上比較 并沒有明顯的區(qū)別，唯一的不同 點 是 這三種行走機構方案的使用場合不同，每一種行走機構方案都有自己的特點，都有自己特定的使用場合。但是可以將全世界范圍內的探測機器人的行走機構進行概括總結，那么它們的行走機構大致上可分為履帶式、步行式、車輪式三種。并且選擇行走機構的結構類型和行走方案 。 對于當代大學生來說，更應該把發(fā)展工業(yè)機器人作為我們的責任和義務，在大學時代里，應努力學習機械方面的各種知識， 更好地掌握工業(yè)機器人設計和制造技術，提高我國工業(yè)機器人的發(fā)展水平，盡量縮短我國工業(yè)機器人設計制造水平與其他發(fā)達國家的距離，為我國的工業(yè)機器人發(fā)展做出自己應做的貢獻。以上的諸多原因造成了我國工業(yè)機器人的發(fā)展還存在許多的障礙， 存在許多方面的問題制約著工業(yè)機器人的發(fā)展。到目前為止，我國主要研究出探測 、搬運、搜索等性能的工業(yè)機器人，在工業(yè)機器人種類上比其他機器人發(fā)達國家還比較少，在性能上也比不上工業(yè)機器人發(fā)達國家，還有待于進一步的發(fā)展。我國的 工業(yè) 機器人研究水平 在世界上還處于低級階段，工業(yè)機器人的設計方案還不成熟， 生產制造的技術還比較落后，和其他發(fā)達國家還存在很大的差距。工業(yè)機器人在法國的發(fā)展與 在德國的發(fā)展類似。所以工業(yè)機器人在德國的發(fā)展可以說是“一帆風順”的，工業(yè)機器人這一新型行業(yè)在德國也得到了完善和提高。而工業(yè)機器人的出現，德國當局敏銳的看出了工業(yè)機器人的發(fā)展前景，果斷采取了支持態(tài)度。 德國和法國的工業(yè)機器人發(fā)展狀況相似，其中德國的工業(yè)機器人發(fā)展一直是在 朝前發(fā)展。由于工業(yè)機器人發(fā)展水平的落后， 英國的綜合國力也出現了停滯不前或倒退的狀態(tài)。其中德國的工業(yè)機器人發(fā)展技術在世界范圍內排行第三，僅次于日本、美國；法國的工業(yè)機器人發(fā)展水平在世界范圍內屬于前列；英國的工業(yè)機器人也是屬于前列。雖然美國的扶植使得日本出現了工業(yè)機器人行業(yè)，但是是他們自己的努力使得日本機器人行業(yè)拜托了美國機器人行業(yè)發(fā)展的束縛，成為新一代的工業(yè)機器人領頭國家。 與美國工業(yè)機器人發(fā)展方向不同的是，日本工業(yè)機器人的發(fā)展朝著中、低端方向發(fā)展，注重工業(yè)機器人的制造和使用， 日本的工業(yè)機器人多是 與人們生活息息相關的機器人，可能日本工業(yè)機器人的研發(fā)技術沒有美國的發(fā)達，但是，日本生產的工業(yè)機器人的市場廣闊，前景遠大，具有良好的發(fā)展前景 ，是最大的工業(yè)機器人生產大國和輸出大國 。所以日本最早的工業(yè)機器人技術是引進美國公司的，并且在美國工業(yè)機器人技術顧問的指導下，建立了工業(yè)機器人研發(fā)事務所和生產車間，并且獨立生產出第一臺工業(yè)機器人，日本工業(yè)機器人的發(fā)展有了良好的開端。所以，雖然美國當局對工業(yè)機器人采取觀望態(tài)度，但是當時的日本政府對于工業(yè)機器人這個新型行業(yè)采取支持的態(tài)度，這與當時的日本國家的基本國情所決定的，也是當時日本國擺脫二戰(zhàn)戰(zhàn)敗國所帶來的所有悲痛災難所面臨的一次機遇。日本作為第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)敗國，在第二次世界大戰(zhàn)之后，日本的經濟、政治、軍事、人際社會都得到了嚴重的損失，日本國家的各個方面都處于百廢俱興的狀態(tài)，所以對于工業(yè)機器人這個在當時的新興行業(yè)，日本政府是采用支持態(tài)度的。 日本是到目前為止機器人發(fā)展水平最為發(fā)達的國家，是工業(yè)機器人生產和輸出大國 ，日本有機器人王國之稱，由此可見工業(yè)機器人在日本工業(yè)發(fā)展的重要性。 美國的機器人朝著高端技術發(fā)展，注重對高端技術的研發(fā)，所以美國的工業(yè)機器人發(fā)展技術水平在全國遙遙領先，但是美國的機器人在制造水平上還不完善，以至于美國機器人行業(yè)的生產數量和生產水平僅次于日本。不得不承認美國政府的眼光獨到，他們能看到機器人的發(fā)展前景，并在第一時間里發(fā)展工業(yè)機器人，舍棄以往在發(fā)展工業(yè)機器人方面的錯誤觀點， 并保證了美國工業(yè)機器人發(fā)展水平的領先地位 。這主要是由于在 20 世紀 80 年代，美國政府看到了全球各個國家工業(yè)機器人的發(fā)展，意識到工業(yè)機器人的發(fā)展前景，從而將工業(yè)機器人的發(fā)展作為國家重點發(fā)展項目，將機器人的研發(fā)提上了工作日程。 但是，這并不影響美國機器人發(fā)展水平的領先地位。在當時雖然出現了 最早的工業(yè)機器人，但是它的功能還不完善，只能從事一些簡單的工作，所以當時并沒有將機器人的發(fā)展作為國家重點發(fā)展項目， 再加上當時美國企業(yè)也不重視工業(yè)機器人的發(fā)展，沒有過多的在工業(yè)機器人上的投資和研究，“唯利是圖”的美國企業(yè)覺得在機器人發(fā)展上做投資沒有太多的利潤，可能還會造成一定程度上的虧損， 以至于美國當時的工業(yè)機器人發(fā)展水平進步緩慢， 還有可 能停止不前。所以，它的出現是工業(yè)機械行業(yè) 出現飛躍性發(fā)展的標志。 畢業(yè)設計 (論文 ) 3 機器人的發(fā)展是經歷了一個從無到有的過程，最早提出機器人這一理念的是在美國，也可以說美國是機器人發(fā)展的鼻祖，是機器人發(fā)展的開創(chuàng)者 ，世界上最早的一臺工業(yè)機器人也是由美國的一家研究所研發(fā)而成，它的出現標志著世界上的工業(yè)發(fā)展進入了一個新的發(fā)展階段。機器人的使用越來越得到重視，機器人的使用越來越頻繁，它的種類也會越來越多，發(fā)展前景 一片光明， 發(fā)展空間也存在很大的空白。所以，探測機器人行走機構設計具有十分重要的意義，對我們的生活息息相關。 例如 在地震事故中， 如果樓房倒塌，我們需要去營救，可是在還存在余震和不知道樓房內 部具體情況的前提下，不適合搜救員第一時間去搜救，而是利用探測機器人去探測具體情況，然后根據機器人所輸出的信息 來進行現場勘測，為下一步的營救做準備。 對月球的探測水平是一種綜合國力的體現形式，而在對月球的探測中，大多是采用探測機器人來進行探測，而探測機器人行走性質在探測機器人設計中占有非常大的比重，所以探測機器人行走機構設計對我國的月球探測事業(yè)具有十分重要的意義。 設計目的和意義 本次的設計題目是探測機器人行走機構設計，其目的一方面是通過本次設計，使用大學時代所學的東西，可以靈活掌握機械原理、機械設計等多門學科，還能靈活應用 CAD 等繪圖軟件；另外一方面是了解我國機器人行業(yè)的發(fā)展狀況，通過這次的設計，比較自己的水平和國家設計平均水平 的差距，給自己一個合理的定位，為以后的工作做好充足的 準 備。而且它的行走能力強，行走穩(wěn)定性高，具有良好的轉向功能，是在對月球探測 所 首選的機器人。 關鍵詞 探測機器人；行走機構；控制電路 畢業(yè)設計 (論文 ) II Abstract The graduate project is mainly about detecting robot walking mechanism design,including design exploration robot ponents,the overall structural design,control circuit design and control parts of the this design,because of the plexity of the robot to understand the scope and limitations of the robot structure,difficulties encountered very difficult,so the reference to the previous design theory and experience,on this basis,they added their own ensures design accuray. However,in this design,there are many to the lack of experience in the design and the limits of knowledge in school,so this design content is still relatively immature,and there are many places to be future improved and ,this design can not be used as detection robot walking mechanism design criteria,only a theoretical progra