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1 XX 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 論文 作 者 學(xué) 號(hào) 學(xué)院 系 專(zhuān) 業(yè) 題 目 履帶機(jī)器人設(shè)計(jì) 2014 年 4 月 I 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 論 文 中 文 摘 要 災(zāi)害搜救工作的復(fù)雜性 危險(xiǎn)性和緊迫性給救援工作帶來(lái)了極大的困難 履 帶機(jī)器人以其體積小 靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)成為災(zāi)害輔助救援的有效工具并引起全世 界的廣泛關(guān)注 文中分析了救援行動(dòng)中使用履帶機(jī)器人的必要性和可行性 介紹 了國(guó)內(nèi)外履帶機(jī)器人的研究歷史和發(fā)展概況 本文闡述了履帶機(jī)器人的發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀 及其巨大的優(yōu)越性 提出具體的機(jī)器人設(shè)計(jì)要求 進(jìn)行了設(shè)計(jì)的總體方案設(shè)計(jì)和各自由度具體結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) 計(jì)算 最后設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)和機(jī)身設(shè)計(jì) 機(jī)械臂采用四關(guān)節(jié)機(jī)械手 關(guān)鍵字 災(zāi)害履帶機(jī)器人 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械結(jié)構(gòu) 四關(guān)節(jié)機(jī)械手 II 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 論 文 外 文 摘 要 The complexity of the work of disaster rescue danger and emergency rescue work has brought great difficulties Rescue robot with its small size flexible virtues such as disaster rescue tool assisted and caused widespread concern in the world This paper analyzes the use of emergency rescue rescue robot s necessity and feasibility introduced the research history and development situation of domestic and foreign rescue robot This paper discusses the development history of the rescue robot application status at home and abroad and its great superiority the robot specific design requirements the design overall design and detailed design of each degree of freedom structure calculation the final design of the walking mechanism and the fuselage design Manipulator with four joints manipulator Keywords disaster rescue robot structure design mechanical structure four joint manipulator Keywords Structure design Robot arm Structure analysis III 目 錄 第 1 章 緒論 1 1 1 課題研究意義 1 1 2 履帶機(jī)器人應(yīng)用的必然性 1 1 2 1 災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)影響救援工作的主要因素 1 1 2 1 機(jī)器人在救援工作中的優(yōu)勢(shì) 2 1 3 國(guó)內(nèi)外履帶機(jī)器人研究現(xiàn)狀 2 1 4 履帶機(jī)器人的分類(lèi) 3 1 4 1 履帶式機(jī)器人 3 1 4 2 蛇形 蠕蟲(chóng) 機(jī)器人系統(tǒng) 4 1 4 3 蜘蛛形機(jī)器人 5 1 4 4 飛行機(jī)器人 5 1 5 履帶機(jī)器人發(fā)展方向 5 1 5 1 群體機(jī)器人研究 5 1 5 2 全自主機(jī)器人研究 6 1 5 3 全自主機(jī)器人研究 6 1 5 4 任務(wù)多樣化及傳感檢測(cè)技術(shù) 6 1 6 主要內(nèi)容 7 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) 8 2 1 機(jī)械手工程概述 8 2 2 工業(yè)機(jī)械手總體設(shè)計(jì)方案論述 9 第 3 章 機(jī)器人總體方案設(shè)計(jì) 11 3 1 總體設(shè)計(jì)的思路 11 3 2 設(shè)計(jì)方案過(guò)程及特點(diǎn) 11 3 3 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和比較 11 3 3 1 行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 3 3 2 行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 3 3 大小錐齒輪的設(shè)計(jì)和校核 19 3 4 軸 的設(shè)計(jì)和校核 23 IV 3 5 鍵的校核 32 3 6 雙擺臂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算 32 3 7 雙擺臂減速電機(jī)的選取 33 3 8 雙擺臂減速器的選取 34 第 4 章 機(jī)械手大臂部結(jié)構(gòu) 35 4 1 大臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求 35 4 2 大臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 36 4 3 大臂電機(jī)及減速器選型 36 4 4 減速器參數(shù)的計(jì)算 37 第 5 章 小臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 41 5 1 手爪夾持器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 41 5 1 1 手爪夾持器種類(lèi) 41 5 1 2 夾持器設(shè)計(jì)計(jì)算 42 5 2 手腕偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)計(jì)算 43 5 3 軸分析及計(jì)算 46 5 4 軸承的壽命校核 47 5 5 軸的強(qiáng)度校核 47 第 6 章 機(jī)身設(shè)計(jì) 49 6 1 步進(jìn)電機(jī)選擇 49 6 2 鍵的選擇和校核 54 6 3 機(jī)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 55 總結(jié)與展望 56 致 謝 57 參 考 文 獻(xiàn) 58 5