DRAGONⅣ型排險(xiǎn)機(jī)器人車體驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷40多年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生——成長(zhǎng)——成熟期后，已成為制造業(yè)中不可少的核心裝備。特種機(jī)器人作為機(jī)器人家族的后起之秀，由于其用途廣泛而大有后來(lái)居上之勢(shì)，仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世，而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。排險(xiǎn)機(jī)器人屬于特種機(jī)器人的一種，主要用于排爆

2、和反恐。 排險(xiǎn)機(jī)器人能代替人不能去或不適宜去的地方進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)，主要應(yīng)用于公安、武警和部隊(duì)等部門(mén)，打擊恐怖分子、消滅恐怖主義、根除恐怖組織，進(jìn)而保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，也是國(guó)際反恐斗爭(zhēng)的需要。因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要作用和重大戰(zhàn)略意義。 本文研究了國(guó)內(nèi)外軍用機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)機(jī)器人的技術(shù)要求及指標(biāo)、工作過(guò)程及參數(shù)進(jìn)行了分析，通過(guò)研究平面機(jī)構(gòu)綜合理論和工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)理論，分析輪、腿、履帶典型移動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)，

3、將平面機(jī)構(gòu)綜合和工業(yè)機(jī)器人中的概念外延到移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，并將機(jī)構(gòu)組合的方法應(yīng)用到移動(dòng)機(jī)構(gòu)綜合上，提出了復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)的綜合方法和復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)條件。 依據(jù)復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)綜合方法，針對(duì)特定任務(wù)要求的非結(jié)構(gòu)環(huán)境，設(shè)計(jì)了基于復(fù)合機(jī)構(gòu)的前后擺臂式履帶結(jié)合輪式非結(jié)構(gòu)環(huán)境排險(xiǎn)機(jī)器人，并對(duì)排險(xiǎn)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特性作了介紹。根據(jù)機(jī)器人設(shè)計(jì)要求選擇了合適的電機(jī)，同時(shí)設(shè)計(jì)了雙剛輪諧波減速器的新結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)出新型雙剛輪諧波減速器減速比計(jì)算公式，此結(jié)構(gòu)

4、中一個(gè)剛輪固定，一個(gè)剛輪輸出，實(shí)現(xiàn)了更大的減速比。 根據(jù)非結(jié)構(gòu)環(huán)境的特點(diǎn)，采用運(yùn)動(dòng)平面變換的方法，建立了排險(xiǎn)機(jī)器人的正向和反向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并討論了建模誤差。通過(guò)分析排險(xiǎn)機(jī)器人在典型地形下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，建立了復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺度與性能之間的聯(lián)系，對(duì)于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 最后在構(gòu)建的室內(nèi)非結(jié)構(gòu)環(huán)境和自然非結(jié)構(gòu)環(huán)境下對(duì)排險(xiǎn)機(jī)器人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，以驗(yàn)證排險(xiǎn)機(jī)器人的性能并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些現(xiàn)象進(jìn)行研究并做出解釋。