总装图-A0
四连杆履带式搜救机器人总体设计（全套设计带CAD图纸）
摘要
四连杆变形履带式机器人结构布局,主要由机架和两个对称分布的履带变形模块组成。位于机器人中部的机架作为移动平台可装载直流电源及与控制相关的各种设备,用于完成各种特定的任务,在机器人运动过程中一般保持水平。机架两侧是基于平行四边形结构的履带变形模块,主要由四连杆变形机构、主驱动轮、被动轮及绕在履带轮上的履带组成,其中四连杆变形机构由连杆、主动曲柄、被动曲柄组成,用于提供驱动力,并且可以绕机架旋转,实现履带变形,在越障时给机器人提供额外的辅助运动。机器人共有3个自由度,即一个平动自由度和两个旋转自由度。安装在机器人两个主驱动轮内的电机通过联轴器传动,将主驱动轮的旋转运动转变为履带的平移运动,实现机器人的直线前进、后退和转向。另外一个电机安装在机架上,通过链传动驱动左右两侧履带变形模块中的主动曲柄绕位于机架前方的轴转动,从而实现四连杆机构的变形,最终使绕在其四周的履带构形发生变化。该结构的特点在于巧妙地利用四连杆机构实现了机器人的行进与履带的变形,使机器人具备良好的越障性能和地面适应性。
1绪论1
1.1选题背景和意义1
1.2履带机器人研究现状3
1.2.1国外研究现状3
1.2.2国内研究现状5
1.3微小型履带机器人的关键技术7
1.3.1模块化设计技术7
1.3.2控制技术8
1.3.3通信技术8
1.3.4多传感器信息融合技术9
1.3.5导航和定位技术9
1.4履带机器人的发展趋势10
1.5本文主要研究内容12
2四连杆履带式机器人移动机构方案设计13
2.1概述13
2.2移动机构选择13
2.3四连杆履带式机器人移动机构方案17
2.3.1机器人移动机构介绍17
2.3.2四连杆履带式机器人性能指标分析与设计20
2.4四连杆履带式机器人运动学分析22
2.4.1机器人直线行驶运动学分析22
2.3.2转向运动学分析23
3四连杆履带式机器人越障能力分析26
3.1机器人越障原理26
3.1.1突起型障碍26
3.1.2壕沟型障碍27
3.1.3其它类型障碍27
3.2机器人越障性能分析27
3.2.1机器人翻越障碍物受力分析28
3.2.2机器人翻越垂直障碍物重心偏移分析30
4四连杆履带式机器人移动机构设计35
4.1总体结构设计35
4.2机器人模块化设计36
4.3机器人传动系统设计37
4.3.1主驱动轮传动系统设计37
4.3.2履带变形装置传动系统39
5四连杆变形履带式机器人的建模41
5.1虚拟样机技术与Proe软件简介41
5.2利用三维软件Proe建模42
6全文总结43
致谢45
参考文献46
机架-A2
连杆-A2
轮子-A3
曲柄-A2
四边形-A1
