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摘要:轮履式行走机器人是一种以轮履转动为行进方式的移动机器人。轮履行走系统拥有较强的爬坡、越障能力,通过性较强,能够在危险与恶劣的环境中以及生产中的搬运物料上代替人力,拥有广阔的应用性。然而,传统的两种轮履类型各有优缺点,使其应用受到局限。本文通过对传统的轮履类型进行分析,综合其优点,提出一种以液压为动力的可以变形的轮履系统,使其在通过水平壕沟时保持扁长型,通过竖直障碍时变成倒梯形轮履。在行走系统确定的条件下,本文重点对其运动系统进行了设计,左右轮履和液压系统各自使用独立的电机,使行走系统变型和机器人运动相互独立,可以使得控制机器人更加容易。伴随着轮履式机器人研究的持续深入,其性能会越来越好,应用范围一定更加广阔。
关键词 行走机器人;轮履式;变型
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1 引言-1 1.2 国内外移动机器人的发展现状-1 1.2.1 腿式移动机器人发展现状-1 1.2.2 轮履式移动机器人发展现状-2 1.3 本课题研究的内容和意义-3 2 摇杆式轮履机器人行走机构方案设计-4 2.1 行走方案的分析-4 2.1.1 倒梯形轮履越障能力分析-4 2.2 轮履行走系统的分类与选择-5 2.3 摇杆式轮履悬架的选择-6 2.4 摇杆式履带机器人移动系统的运动特性分析-8 2.4.1 抗倾覆性能-8 2.4.2 设计尺寸的确定-11 3 行走系统的结构设计-13 3.1 轮履的选择和驱动轮的设计-13 3.2 诱导轮和张紧缓冲装置-15 4 行走系统传动装置的设计-17 4.1 传动方案的选择-17 4.2 选择电动机-17 4.3 各轴参数的计算-18 4.3.1 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比-18 4.3.2 确定各轴参数-19 4.4 齿轮的设计-19 4.4.1 减速器的高速级齿轮设计-19 4.4.2 参数设计-19 4.4.3 按齿面接触强度设计-19 4.4.4 按齿根弯曲强度设计-21 4.4.5 几何尺寸计算-21 4.5 轴的设计-22 4.5.1 初步确定轴的最小直径-22 4.5.2 其余各轴尺寸的设计-22 4.5.3 低速轴的结构设计-24 4.5.4 求轴上的载荷-26 4.5.5 按弯扭合成应力校核轴的强度-26 4.5.6 对滚动轴承的校核-27 4.5.7 精确校核轴的疲劳强度-27 4.6 润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择-29 结论-30 参考文献-31 致谢-32 |