摘 要
在對(duì)實(shí)驗(yàn)室原有六履帶擺臂式搜救機(jī)器人結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行詳盡分析和深入解析的基礎(chǔ)上，依據(jù)新型六履帶擺臂式搜救機(jī)器人功能要求、使用條件的具體情況，設(shè)計(jì)了一種越障能力更強(qiáng)、使用功能更全、機(jī)動(dòng)靈活、可靠性高的六履帶擺臂式搜救機(jī)器人，完成了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)及其動(dòng)畫仿真制作，為新型六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的研制奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的傳動(dòng)方式、結(jié)構(gòu)形式十分復(fù)雜，只有通過(guò)對(duì)原有的六履帶擺臂式搜救機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)剖析與測(cè)量，了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)特性，并采用功能對(duì)比的方式，才能了解并掌握其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。本文通過(guò)結(jié)構(gòu)仿真、性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)等方式，實(shí)現(xiàn)了六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模、性能分析與仿真、場(chǎng)景動(dòng)畫制作與實(shí)現(xiàn)，并對(duì)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、張緊裝置進(jìn)行了工程設(shè)計(jì)和技術(shù)分析。
首先，以實(shí)驗(yàn)室原有六履帶擺臂式搜救機(jī)器人為改進(jìn)設(shè)計(jì)的藍(lán)本，采用結(jié)構(gòu)對(duì)比、性能分析和機(jī)構(gòu)優(yōu)化等技術(shù)手段，以六履帶擺臂式搜救機(jī)器人傳動(dòng)系、推進(jìn)系、支撐系、調(diào)整系為主線，開展機(jī)器人結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別是對(duì)機(jī)器人在不同擺臂時(shí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和作用進(jìn)行了分析，給出了幾種典型的變形擺臂方式，探討了相應(yīng)的使用效果。
其次，使用軟件建模分析方法，研究了六履帶擺臂式搜救機(jī)器人在不同環(huán)境下的機(jī)身姿態(tài)與行進(jìn)步態(tài)，給出了六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果，并提出了步態(tài)規(guī)劃的幾個(gè)原則，設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)定的六履帶擺臂式搜救機(jī)器人運(yùn)行方式，且進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
以上工作內(nèi)容是六履帶擺臂式搜救機(jī)器人研究的基礎(chǔ)和開端，將對(duì)六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的深入研究產(chǎn)生直接而重要的影響，同時(shí)，為六履帶擺臂式搜救機(jī)器人結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，也為六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的研究提供了共性技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：六履帶擺臂式搜救機(jī)器人；結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；行進(jìn)步態(tài)規(guī)劃；Pro/Engineer造型軟件；實(shí)體造型；動(dòng)畫仿真


目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 緒論 1
1.1引言 1
1.2六履帶擺臂式搜救機(jī)器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 2
1.2.1六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的研究現(xiàn)狀 2
1.2.2六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì) 4
1.3課題研究?jī)?nèi)容及意義 5
1.3.1課題研究的主要內(nèi)容 5
1.3.2課題研究的目的與意義 5
第二章 六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
2.1六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)概述 7
2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)與組成 9
2.2.1機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù) 9
2.2.2六履帶擺臂式搜救機(jī)器人的組成 10
2.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
2.4履帶式行走方式設(shè)計(jì) 12
第三章 機(jī)構(gòu)的選擇與計(jì)算 14
3.1引言 14
3.2材料的選擇 14
3.3帶輪裝置的選擇與計(jì)算 15
3.4張緊裝置的選擇與計(jì)算 18
3.5驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 21
3.5.1 電機(jī)選擇 21
3.5.2 驅(qū)動(dòng)安裝位置設(shè)置 22
3.6 本章小結(jié) 22
第四章 實(shí)體造型及動(dòng)畫制作 23
4.1用Pro/E軟件制作實(shí)體模型 23
4.2零件的畫法 24
4.3 三維動(dòng)畫軟件的選擇 27
4.4 六履帶擺臂式搜救機(jī)器人裝配動(dòng)畫的設(shè)計(jì)與制作 28
第五章 總結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31


第一章 緒論
1.1引言
人類在征服自然和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的過(guò)程中，面臨著自身能力、能量的局限，因而發(fā)明和創(chuàng)造了許多機(jī)器人來(lái)輔助或代替人類完成任務(wù)。機(jī)器人，是這種機(jī)器的最理想形式，也是人類科學(xué)研究中所面臨的最大挑戰(zhàn)之一。
六履帶擺臂式搜救機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要組成部分，它是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合智能控制系統(tǒng)。從現(xiàn)實(shí)中，履帶式機(jī)器人包括偵察機(jī)器人、巡邏機(jī)器人、爆炸處理機(jī)器人、和步兵支援機(jī)器人和復(fù)雜環(huán)境下搜救機(jī)器人等，用來(lái)代替深入敵方或危險(xiǎn)的環(huán)境下去偵查或搜集資料、排除爆炸物等工作，能夠在很大程度上減少人員的傷亡，在現(xiàn)代和未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)中起到越來(lái)越重要的作用。民用履帶式機(jī)器人被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)以及各種服務(wù)領(lǐng)域，如生產(chǎn)線傳輸、倉(cāng)物物品搬運(yùn)、清掃、割草、室內(nèi)傳送、導(dǎo)盲、導(dǎo)游導(dǎo)購(gòu)、室內(nèi)外清洗和搜救復(fù)雜環(huán)境下的資料等各個(gè)方面。


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