城市救援機器人行走系統(tǒng)詳細設計與虛擬樣機構(gòu)建.pdf

1、城市救援機器人是機器人技術(shù)在災難救援領(lǐng)域的一種應用，它可以代替救援隊員進入危險環(huán)境執(zhí)行搜索救援任務，并將獲得的信息傳送給場外控制人員。因此該類型機器人得到廣泛的研究和關(guān)注。城市救援機器人是一個多系統(tǒng)集合體，可以從各個角度進行設計研究。本文主要對救援機器人的行走系統(tǒng)進行研究，并針對典型的救援環(huán)境設計出具有越障功能并滿足性能指標的實物樣機。論文主要完成了以下工作：
　　 （1）基于救援機器人世界杯賽比賽場地，提出了基本的功能要求。通

2、過比較國內(nèi)外典型移動機器人行走系統(tǒng)的功能特點，提出了一種新的救援機器人行走系統(tǒng)方案，即六自由度履-腿復合式行走系統(tǒng)。該行走系統(tǒng)可以通過調(diào)整擺臂姿態(tài)來適應各種復雜地形。同時，設計了機器人的傳動方案和典型障礙下的越障模式。
　　 （2）基于救援機器人越障機動性和穩(wěn)定性要求，對機器人越障過程中的關(guān)鍵姿態(tài)進行了分析，優(yōu)化設計機器人整體尺寸。綜合已有救援機器人性能指標，結(jié)合復雜的搜救環(huán)境，初步確定了該機器人行走系統(tǒng)所要滿足的各項性能指標，

3、如重量、移動速度、擺臂轉(zhuǎn)動速度等。通過對典型運動過程的力學分析，如原地轉(zhuǎn)向，爬斜坡，自撐起運動等，確定了機器人各個關(guān)節(jié)所需動力。借助ADAMS動力學分析軟件，構(gòu)建了救援機器人行走系統(tǒng)的虛擬樣機，對姿態(tài)變化較復雜的越障過程進行了動態(tài)仿真，分析了機器人在整個越障過程中所需動力，為驅(qū)動電機的選取提供了參考數(shù)據(jù)。
　　 （3）采用模塊化設計理念對救援機器人行走系統(tǒng)進行了詳細的機械設計。其中包括主體設計、主履帶移動機構(gòu)設計和擺臂機構(gòu)設計，