六履带摆臂说明书

文档编号:JX562  文档字数:17136,页数:40

摘  要
 在对实验室原有六履带摆臂式搜救机器人结构特点、运动特性进行详尽分析和深入解析的基础上，依据新型六履带摆臂式搜救机器人功能要求、使用条件的具体情况，设计了一种越障能力更强、使用功能更全、机动灵活、可靠性高的六履带摆臂式搜救机器人，完成了机器人的结构改造设计及其动画仿真制作，为新型六履带摆臂式搜救机器人的研制奠定了坚实的技术基础。
 六履带摆臂式搜救机器人的传动方式、结构形式十分复杂，只有通过对原有的六履带摆臂式搜救机器人进行结构剖析与测量，了解其结构特点与运动特性，并采用功能对比的方式，才能了解并掌握其设计要点。本文通过结构仿真、性能分析和优化设计等方式，实现了六履带摆臂式搜救机器人的结构设计与建模、性能分析与仿真、场景动画制作与实现，并对机器人本体结构、传动装置、张紧装置进行了工程设计和技术分析。
 首先，以实验室原有六履带摆臂式搜救机器人为改进设计的蓝本，采用结构对比、性能分析和机构优化等技术手段，以六履带摆臂式搜救机器人传动系、推进系、支撑系、调整系为主线，开展机器人结构的改进与优化设计，特别是对机器人在不同摆臂时机构的运动和作用进行了分析，给出了几种典型的变形摆臂方式，探讨了相应的使用效果。
 其次，使用软件建模分析方法，研究了六履带摆臂式搜救机器人在不同环境下的机身姿态与行进步态，给出了六履带摆臂式搜救机器人的运动分析结果，并提出了步态规划的几个原则，设计了一种稳定的六履带摆臂式搜救机器人运行方式，且进行了仿真验证。
 以上工作内容是六履带摆臂式搜救机器人研究的基础和开端，将对六履带摆臂式搜救机器人的深入研究产生直接而重要的影响，同时，为六履带摆臂式搜救机器人结构的优化设计提供了理论依据，也为六履带摆臂式搜救机器人的研究提供了共性技术基础。

关键词：六履带摆臂式搜救机器人；结构优化设计；行进步态规划；Pro/Engineer造型软件；实体造型；动画仿真

ABSTRACT
 The original variable structure robot status and development trend analysis based on, according to requirements and technical indicators used to design a climbing obstacle stronger, more complete, flexible, high reliability, variable structure robot crawler, to complete the structural transformation of the robot design and animation simulation.
 Transmission mode variable structure robot more complex structure, so the robot on the original structural analysis and measurement to understand their body structure and gait capital in place, compared with simulation and structure of the transmission function of contrast, enabling a crawler the design of variable structure robot model, and their body structure, drive design, the design of a tension-depth discussions.
 First generation of machines to the structure size and simple structure optimization is to select the parameters of reasonable means, this is one of the key elements to the robot crawler variable structure determination of main drive pulley, for example, introduced a tracked variable structure Optimization of robot specific program, the structure of this variable structure robot design outlined in detail, but also on the different state agencies when DOF is analyzed, and gives the state some typical deformation structure.
 First generation machines to structure size and simple in structure optimization is to select the parameter of the reasonable means, the focus of this article also one of the elements, in order to track Variable Manipulators of the main drive pulley to identify an example, the Lvdai-type variable structure robot specific program structure optimization, the structure of this variable structure robot design outlined in detail, but also on the different state agencies when DOF is analyzed, and gives the state some typical deformation structure.
 Second, using the software modeling analysis, this variable structure of the robot at different gait under the fuselage structure, given the track-type variable structure structure of the robot gait. Variable structure of the tracked robot gait planning to conduct a study of several proposed gait planning principles, design a stable variable structure robot tracked the static operation mode, and simulation verification.
Key words: Six search and rescue robot crawler rocker  Structural Optimization Road gait planning  Pro / Engineer modeling software  Solid Modeling   Animated Simulation

目  录
摘  要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2六履带摆臂式搜救机器人研究现状及发展趋势 2
1.2.1六履带摆臂式搜救机器人的研究现状 2
1.2.2六履带摆臂式搜救机器人的发展趋势 4
1.3课题研究内容及意义 5
1.3.1课题研究的主要内容 5
1.3.2课题研究的目的与意义 5
第二章  六履带摆臂式搜救机器人的总体结构设计 7
2.1六履带摆臂式搜救机器人的机械设计概述 7
2.2总体结构设计的依据与组成 9
2.2.1机构设计的依据 9
2.2.2六履带摆臂式搜救机器人的组成 10
2.3传动机构设计 11
2.4履带式行走方式设计 12
第三章  机构的选择与计算 14
3.1引言 14
3.2材料的选择 14
3.3带轮装置的选择与计算 15
3.4张紧装置的选择与计算 18
3.5驱动装置设计 21
3.5.1 电机选择 21
3.5.2 驱动安装位置设置 22
3.6 本章小结 22
第四章  实体造型及动画制作 23
4.1用Pro/E软件制作实体模型 23
4.2零件的画法 24
4.3 三维动画软件的选择 27
4.4 六履带摆臂式搜救机器人装配动画的设计与制作 28
第五章  总结 30
参考文献 31
致  谢 33

相关论文