關(guān)節(jié)履帶式機(jī)器人設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)性能研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人的一個(gè)重要組成部分,履帶式移動(dòng)機(jī)器人對(duì)地壓力小,不容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,牽引性能良好,能夠很好地適應(yīng)特殊地形,關(guān)節(jié)履帶式機(jī)器人通過擺臂結(jié)構(gòu)的輔助還兼有腿式移動(dòng)機(jī)器人的部分優(yōu)點(diǎn),對(duì)其研究更加受到工程技術(shù)人員的青睞,得以蓬勃發(fā)展。
　　本文所設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)履帶式機(jī)器人系統(tǒng)旨在完成特殊環(huán)境情況下的檢測(cè)作業(yè)。對(duì)于復(fù)雜多變的環(huán)境地形,需要機(jī)器人具有較強(qiáng)的跨溝、越障的能力和無線遙控、圖像采集等功能。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求,機(jī)器人采

2、用六履帶四擺臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式,體積小巧結(jié)構(gòu)緊湊。機(jī)器人整體采用軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu),上下兩層電機(jī)分別控制前后擺臂和左右主動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)。本文詳細(xì)描述了機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零部件:驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行走輪、行走帶、軸類零件和搖臂的設(shè)計(jì)過程,對(duì)軸類零件和后搖臂的設(shè)計(jì)進(jìn)行了有限元分析和強(qiáng)度校驗(yàn)。介紹了機(jī)器人的實(shí)體裝配過程和防腐密封處理措施。
　　關(guān)節(jié)履帶式機(jī)器人的控制系統(tǒng)采用模塊化的主從分布式結(jié)構(gòu),選擇dsPIC33fJ202MC作為控制指令傳輸、電機(jī)參數(shù)采集和電機(jī)P

3、WM波輸出的核心芯片。通過LMD18200完成對(duì)四個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。整個(gè)控制系統(tǒng)通過兩組無線模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對(duì)機(jī)器人的無線遙控和圖像顯示。
　　最后理論分析了關(guān)節(jié)履帶式機(jī)器人在爬坡、越障和跨溝等方面的運(yùn)動(dòng)性能。重點(diǎn)對(duì)機(jī)器人的越障動(dòng)作進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析,提出越障的具體路徑規(guī)劃并理論計(jì)算了最大越障高度。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證,其水平移動(dòng)速度、爬坡角度、跨溝寬度和越障高度均滿足了設(shè)計(jì)的初始要求。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)是: