机械毕业设计1107履带式机器人结构设计
履带侦察机器人结构设计
履带侦察机器人结构设计
履带侦察机器人的结构设计基本上包括底盘设计和机身设计两个部分。
底盘设计：
1. 履带：使用履带作为机器人的底盘，以增强其在不平地形上的稳定性和通过能力。
2. 驱动系统：采用电动马达驱动履带的转动，以使机器人能够自由移动。
3. 悬挂系统：在履带上安装悬挂装置，以增加机器人通过不平地形的能力。
4. 转向系统：设置转向装置，使机器人能够改变行进方向。
机身设计：
1. 机身外壳：机身外壳应具有坚固耐用的特性，以保护内部机械部件免受外部环境的影响。
2. 摄像装置：在机身上安装摄像装置，用于收集和传输图像信息。
3. 传感器：在机身上配置环境感知传感器，如红外传感器、雷达等，以提供机器人周围环境的感知能力。
4. 数据传输装置：通过在机身上设置数据传输装置，将机器人收集到的信息传输给操作者或其他系统。
5. 能源系统：机身内部配置电池或电源供应装置，为机器人的电动驱动系统和其他电子部件提供能源。
总的来说，履带侦察机器人的结构设计需要考虑到机器人在不
同地形中的行进能力和操作需求，并充分利用各种传感器和装置来实现侦察任务的要求。
履带式机器人结构设计答辩稿
驱动轮与履带
根据地形和负载需求，设计合 适的驱动轮和履带配置，提高
牵引力和抓地力。
速度与加速度控制
实现精确的速度和加速度控制 ，确保机器人在不同环境和任
务中稳定运行。
能量回收
利用制动或滑行时的能量回收 技术，提高能源利用效率。
控制系统设计
主控制器
选择强大而可靠的主控制器， 能够处理复杂的运动控制和感
特点
履带式机器人具有较好的地形适 应性和稳定性，能够在崎岖不平 的地形上行走，同时具有较高的 牵引力和载重能力。
履带式机器人结构设计的重要性
提高机器人的地形适应性
提升机器人的工作效率
合理的履带式机器人结构设计能够使 机器人在各种复杂地形和环境中自由 移动，提高其适应性和实用性。
合理的履带式机器人结构设计能够提 高机器人的工作效率，使其在执行任 务时更加高效和可靠。
需求整理
将收集到的需求进行分类、筛选和整理，明确设 计目标和技术指标。
需求评审
邀请专家或团队成员对整理后的需求进行评审， 确保需求的合理性和可行性。
概念设计
01
02
03
方案制定
根据需求分析的结果，制 定多个可行的概念设计方 案。
方案评估
对每个概念设计方案进行 技术评估，包括性能、成 本、可实现性等方面。
知数据处理任务。
传感器融合
整合多种传感器数据，实现精 准的环境感知和定位导航。
人机交互界面
设计直观的人机交互界面，方 便远程操控和实时监控机器人 状态。
安全控制策略
制定完善的安全控制策略，确 保机器人在执行任务时不会对
人员或环境造成伤害。
传感器系统设计
传感器类型选择
履带式机器人结构设计说明书
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业论文（设计）题目：履带式机器人结构设计学院：工学院*名：**学号： ********专业：农业机械化及其自动化年级：农机1001指导教师：肖丽萍职称：副教授2014年 5 月摘要在微小型履带机器人方面美国走在了世界的前列，代表机器人有Packbot机器人，Talon机器人，NUGV等。
我国微小型机器人的研究和开发晚于西方的一些发达国家，我国是从20世纪80年代开始机器人领域的研究的。
其中具有代表性的有中国科学院研制的复合移动机器人“灵晰-B”型排爆机器人，“龙卫士Dragon Guard X3B 反恐机器人”，“JW-901 排爆机器人”等。
此设计的目的设计结构新颖，能实现过坑、越障等动作。
通过在机器人机架上加装其他功能的模块来实现不同的使用功能，本研究的意义是为机器人提供一个动力输出平台，为开发各种功能的机器人提供基础平台。
此设计移动方案的选择是采用了履带式驱动结构。
结构整体使用模块化设计，以便后续拆卸维修，可以适应于各种复杂的路面，并可主动控制前后两侧摇臂的转动来调节机器人的运动姿态，从而达到辅助过坑、越障等动作。
经过合理的设计后机器人将具有很好的环境适应能力、机动能力并能承受一定的掉落冲击，此设计的移动机构主要由四部分组成：主动轮减速机构、翼板转动机构、自适应路面执行机构、履带及履带轮运动机构。
关键词：履带机器人;履带移动机构;模块化设计AbstractIn terms of micro small crawler robots walk in the forefront of the world in the United States, on behalf of the robot has disposal robot, Talon robot, NUGV, etc. Miniature robot research and development in our country later than some developed western countries, our country from the 1980 s began to research in the field of robot. One of the typical composite mobile robot developed by the Chinese academy of sciences \"norm of spirit - B\" type eod robots, \"Dragon Guard Dragon Guard X3B anti-terrorism robot\", \"JW - 901 eod robot\", etc.The design is novel, the purpose of this design can achieve pit, surmounting obstacles. Through in the robot arm with other function modules to realize different use function, the significance of this study is to provide a power output for robot platform, provides the basis for the development of all sorts of function of robot platform.This design is the choice of mobile solutions adopted crawler drive structure. Structure of the overall use of modular design, in order to follow-up maintenance, removal can be adapted to various complicated road, and can turn on either side of the rocker arm before and after active control to regulate the robot's motion, so as to achieve auxiliary pit, surmounting obstacles. After reasonable design robots will have good environmental adaptability, mobility and can absorb a certain amount of drop impact, this design of the mobile mechanism is mainly composed of four parts: the driving wheel deceleration institutions, wing rotating mechanism, adaptive pavement actuators, track and track wheel motion mechanism.Keywords: tracked robot; tracked mobile mechanism;the modular design目录摘要 (2)1 引言 (5)2 履带机器人的现状及发展 (6)3 履带机器人的运动特性 (9)4 本研究采用的行走机构 (12)4.1 行走机构的选择 (12)4.2 履带机器人的功能、性能指标与设计 (13)4.3 主要机构的工作原理 (14)5 机器人越障分析 (15)5.1 跨越台阶 (15)5.2 跨越沟槽 (16)5.3 斜坡运动分析 (17)6 机器人移动平台主履带电机的选择 (19)6.1 机器人在平直的路上行驶 (19)6.2 机器人在30°坡上匀速行驶 (20)6.3 机器人的多姿态越阶 (21)7 移动机构的分析及其选择 (23)7.1 典型移动机构分析 (23)7.2 本研究采用的移动机构 (27)8 履带部分设计 (28)8.1 履带的选择 (28)8.2 确定主从动轮直径 (31)8.5 功率验算 (38)8.6 同步带的物理机械性能 (38)8.7 履带主从动轮设计 (39)8.8 副履带部分设计 (42)9履带翼板部分设计 (47)9.1 履带翼板的作用 (47)9.2 履带翼板设计 (47)10 计算履带装置的重心及其各部件重心 (49)10.1 主履带的重心计算 (49)10.2 副履带的重心计算 (54)10.3 主履带及其摇臂也就是副履带总部分的重心计算 (55)总结 (56)致谢 (57)参考文献 (57)1 引言随着社会的发展，我们面临的自身能力、能量的局限越来越多，所以我们创造了各种类型的机器人来辅助或代替我们完成任务。
履带式巡检机器人 毕业设计
履带式巡检机器人毕业设计履带式巡检机器人是一种能够自主移动、巡视、检测的智能机器人。
该机器人使用履带作为移动装置，能够适应各种地形，具有较强的越障能力和稳定性。
本文将介绍履带式巡检机器人的设计原理、功能实现以及未来发展的前景。
一、设计原理（1）履带式机器人的结构和工作原理履带式机器人由履带系统、控制系统、传感器系统以及电源系统等部分组成。
其中，履带系统由履带轴、履带链、驱动器、托带轮和张紧轮等组成，能够提供稳定的行走和越障能力。
控制系统负责机器人的运动控制和工作任务的执行。
传感器系统主要包括激光雷达、摄像头、温度传感器等，用于感知环境和采集数据。
电源系统提供电能供给，保证机器人的正常工作。
（2）履带式巡检机器人的工作原理履带式巡检机器人通过控制系统对履带系统进行控制，实现机器人的移动和转向。
传感器系统可以感知机器人周围的环境信息，如温度、湿度、气体浓度等。
机器人通过将采集到的数据进行分析和处理，可以对环境进行巡视和检测。
同时，机器人可以根据需要进行自主导航和路径规划，以实现更高效的巡检任务。
二、功能实现（1）环境巡视功能机器人通过搭载的摄像头和激光雷达对实际环境进行巡视，可以获取环境的实时图像和距离数据。
通过分析这些数据，机器人可以实时监测环境中的物体、人员以及障碍物，并及时反馈给操作员或控制中心。
（2）故障检测功能机器人搭载了温度传感器、振动传感器等设备，可以对设备和设施进行故障检测。
例如，在电力设备巡检中，机器人可以检测电缆温度、设备振动等异常情况，及时报警并提供故障诊断数据，以便维修人员进行处理。
（3）安防监控功能机器人可以通过搭载的摄像头和红外传感器对安全风险进行监控。
例如，在工厂巡检中，机器人可以对禁区、危险区域进行巡视，及时发现异常情况并报警。
同时，机器人还可以通过红外传感器检测烟雾、火焰等危险信号，保障人员的生命安全。
（4）自主导航功能机器人搭载了导航系统，可以通过SLAM算法实现自主导航和路径规划。
机械毕业设计1107轮式机器人结构设计
机械毕业设计1107轮式机器人结构设计
1. 引言
本文档旨在讨论机械毕业设计中的1107轮式机器人结构设计问题。
通过对机器人的结构设计，旨在实现机器人的稳定性、灵活性和可靠性。
2. 机器人结构设计要求
2.1 稳定性
设计目标是确保机器人在移动或承载负载时保持稳定，避免不必要的震动或倾斜。
2.2 灵活性
机器人应具备一定的灵活性，以适应不同的工作环境和任务需求。
2.3 可靠性
机器人的结构设计应考虑到长时间使用的可靠性，以减少故障和维修需求。
3. 结构设计方案
根据上述要求，提出以下结构设计方案：
3.1 轮式机器人底盘
采用四个轮子的底盘设计，以提供稳定性和平衡性。
每个轮子
应具备独立悬挂系统，以适应不平坦的地面。
3.2 主体结构
主体结构应采用轻量化材料，既要保证强度，又要减少机器人
的整体重量。
同时，考虑到灵活性，可以设计可拆卸的连接部件，
以便于维护和更换。
3.3 机械臂
机械臂应具备良好的运动范围和稳定性，以适应机器人的工作
任务。
采用多关节设计，以实现更灵活的操作。
4. 结论
通过以上结构设计方案，可以实现1107轮式机器人的稳定性、灵活性和可靠性。
在实践中，应结合具体需求和实际情况对结构进
行进一步的优化和调整，以达到最佳设计效果。
参考文献
[1] 参考文献1
[2] 参考文献2。
机械毕业设计1107巡检机器人结构设计
机械毕业设计1107巡检机器人结构设计
介绍
本文介绍了一种用于巡检的机器人的结构设计。
该机器人可以
在工厂或其他设施内巡检且可以检测机械和电气设备是否正常工作。
机器人采用履带式底盘和支架，便于在不平坦的地面行驶。
该机器
人还配备了摄像头和传感器，用于检测周围环境。
结构设计
底盘
底盘由两个坚固的履带组成，提供良好的稳定性和机动性。
底
盘还配备了电机和减速器，用于驱动履带，控制机器人前进、后退、左转和右转。
支架
支架由两根铝合金杆制成，固定在底盘前部和后部。
支架还配
备了机械臂，可用于操作机器人所检测到的设备。
摄像头
机器人装备了一台高清摄像头，可用于拍摄周围环境。
摄像头
位于机器人顶部，可以旋转和倾斜，以便于获取更好的画面。
传感器
机器人还配备了多个传感器，用于检测机械和电气设备的运行
状态。
传感器可以实时监测机械和电气设备的温度、压力、电压等
参数，并将数据传输到处理器进行分析和处理。
结论
本文介绍了一种用于巡检的机器人的结构设计。
该机器人可以
在工厂或其他设施内巡检且可以检测机械和电气设备是否正常工作。
机器人采用履带式底盘和支架，便于在不平坦的地面行驶。
该机器
人可称为一种非常有效和高效的巡检设备，在电力、制造业等领域具有重要的应用价值。
多功能履带式机器人设计
多功能履带式机器人设计一、整体结构设计多功能履带式机器人的整体结构设计是其实现各种功能的基础。
为了适应不同的工作环境和任务需求，机器人的外形通常采用紧凑且坚固的设计。
履带部分是其重要的移动机构，履带的材质需要具备高强度、耐磨损和良好的抓地力。
履带的宽度和长度应根据机器人的负载能力和通过性要求进行合理选择。
较宽的履带可以增加机器人的稳定性，而较长的履带则有助于提高其跨越障碍物的能力。
机器人的主体框架一般采用铝合金或高强度工程塑料，以减轻重量并保证足够的强度。
在框架上，合理布置各种传感器、执行器和电子设备的安装位置，同时要考虑到散热、防护和维修的便利性。
二、驱动系统设计驱动系统是多功能履带式机器人的动力来源，直接影响其运动性能。
常见的驱动方式有电动驱动和液压驱动。
电动驱动具有响应速度快、控制精度高、噪音低和无污染等优点。
通常采用直流无刷电机或步进电机，通过减速器将电机的高速旋转转换为履带的低速转动。
在电机的选择上，需要根据机器人的负载、速度和工作时间等参数进行计算，以确保电机能够提供足够的扭矩和功率。
液压驱动则适用于负载较大、工作环境恶劣的情况。
液压系统通过油泵将机械能转化为液压能，再通过液压缸或液压马达驱动履带运动。
液压驱动具有输出扭矩大、过载能力强的特点，但系统相对复杂，维护成本较高。
三、控制系统设计控制系统是多功能履带式机器人的大脑，负责对机器人的运动、操作和各种功能进行精确控制。
控制系统通常采用基于微控制器或嵌入式系统的架构，如Arduino、STM32 等。
通过编写控制程序，实现对电机、传感器和执行器的实时控制。
在控制算法方面，常用的有 PID 控制、模糊控制和神经网络控制等。
PID 控制算法简单可靠，适用于对精度要求不高的场合；模糊控制则能够较好地处理不确定性和非线性问题；神经网络控制具有强大的自学习和自适应能力，但计算量较大，对硬件要求较高。
为了实现远程控制，机器人还需要配备无线通信模块，如 WiFi、蓝牙或 4G/5G 模块，以便操作人员能够在一定距离内对机器人进行监控和操作。
履带式机器人讲解
履带式底盘设计
拖链轮：
自动化工程学院
履带式底盘设计
导向轮（引导轮）：
自动化工程学院
履带式底盘设计
驱动轮：
自动化工程学院
履带式底盘设计
履带：
自动化工程学院
履带式底盘设计
履带架：
自动化工程学院 School of Mechanical Engineering
履带式底盘设计
二、履带式底盘设计参数的选定
2.1性能参数 行驶速度 爬坡能力 接地比压 最大牵引力 2.2结构参数 履带链轨节距t，履带板宽度，驱动轮节圆直径， 导向轮工作面直径，托链轮踏面直径，支重轮踏面 直径，支重轮个数
自动化工程学院 School of Mechanical Engineering
履带式机器人车体特性
• 轮式机器人： 优点：速度快、效率高、运动噪声低、 缺点：越障能力、地形适应能力差、转弯效率低，或转外 半径大。 适合：野外、城市环境都可以，但是地形不能太复杂，如 上楼梯难以实现 履带式机器人： 优点：越障能力、地形适应、抓地能力强，可原地转弯 缺点：速度相对较低、效率低、运动噪声较大 适合：野外、城市环境都可以，尤其在爬楼梯、越障等方 面优于轮式机器人
形状可变履带机器人外形结构示 意图Fra bibliotek主要内容：
一、履带式底盘结构
二、面临的问题和需要做的工作
自动化工程学院
履带式底盘设计
一、履带式底盘结构
• 结构组成：支重轮，拖链轮，导向轮（引导轮）， 驱动轮，履带，履带架，履带行走架 其它结构：张紧装置，行走液压马达和减速机
自动化工程学院
履带式底盘设计
自动化工程学院
履带式底盘设计
支重轮：
自动化工程学院
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本科毕业论文（设计）题目：履带式机器人结构设计学院：工学院姓名：摘要在微小型履带机器人方面美国走在了世界的前列，代表机器人有Packbot机器人，Talon机器人，NUGV等。
我国微小型机器人的研究和开发晚于西方的一些发达国家，我国是从20世纪80年代开始机器人领域的研究的。
其中具有代表性的有中国科学院研制的复合移动机器人“灵晰-B”型排爆机器人，“龙卫士Dragon Guard X3B 反恐机器人”，“JW-901 排爆机器人”等。
此设计的目的设计结构新颖，能实现过坑、越障等动作。
通过在机器人机架上加装其他功能的模块来实现不同的使用功能，本研究的意义是为机器人提供一个动力输出平台，为开发各种功能的机器人提供基础平台。
此设计移动方案的选择是采用了履带式驱动结构。
结构整体使用模块化设计，以便后续拆卸维修，可以适应于各种复杂的路面，并可主动控制前后两侧摇臂的转动来调节机器人的运动姿态，从而达到辅助过坑、越障等动作。
经过合理的设计后机器人将具有很好的环境适应能力、机动能力并能承受一定的掉落冲击，此设计的移动机构主要由四部分组成：主动轮减速机构、翼板转动机构、自适应路面执行机构、履带及履带轮运动机构。
关键词：履带机器人;履带移动机构;模块化设计AbstractIn terms of micro small crawler robots walk in the forefront of the world in the United States, on behalf of the robot has disposal robot, Talon robot, NUGV, etc. Miniature robot research and development in our country later than some developed western countries, our country from the 1980 s began to research in the field of robot. One of the typical composite mobile robot developed by the Chinese academy of sciences \"norm of spirit - B\" type eod robots, \"Dragon Guard Dragon Guard X3B anti-terrorism robot\", \"JW - 901 eod robot\", etc.The design is novel, the purpose of this design can achieve pit, surmounting obstacles. Through in the robot arm with other function modules to realize different use function, the significance of this study is to provide a power output for robot platform, provides the basis for the development of all sorts of function of robot platform.This design is the choice of mobile solutions adopted crawler drive structure. Structure of the overall use of modular design, in order to follow-up maintenance, removal can be adapted to various complicated road, and can turn on either side of the rocker arm before and after active control to regulate the robot's motion, so as to achieve auxiliary pit, surmounting obstacles. After reasonable design robotswill have good environmental adaptability, mobility and can absorb a certain amount of drop impact, this design of the mobile mechanism is mainly composed of four parts: the driving wheel deceleration institutions, wing rotating mechanism, adaptive pavement actuators, track and track wheel motion mechanism.Keywords: tracked robot; tracked mobile mechanism;the modular design目录摘要 (1)1 引言 (4)2 履带机器人的现状及发展 (6)3 履带机器人的运动特性 (9)4 本研究采用的行走机构 (12)4.1 行走机构的选择 (12)4.2 履带机器人的功能、性能指标与设计 (13)4.3 主要机构的工作原理 (14)5 机器人越障分析 (15)5.1 跨越台阶 (15)5.2 跨越沟槽 (16)5.3 斜坡运动分析 (17)6 机器人移动平台主履带电机的选择 (19)6.1 机器人在平直的路上行驶 (19)6.2 机器人在30°坡上匀速行驶 (20)6.3 机器人的多姿态越阶 (21)7 移动机构的分析及其选择 (23)7.1 典型移动机构分析 (23)7.2 本研究采用的移动机构 (27)8 履带部分设计 (28)8.1 履带的选择 (28)8.2 确定主从动轮直径 (31)8.5 功率验算 (38)8.6 同步带的物理机械性能 (38)8.7 履带主从动轮设计 (39)8.8 副履带部分设计 (42)9履带翼板部分设计 (47)9.1 履带翼板的作用 (47)9.2 履带翼板设计 (47)10 计算履带装置的重心及其各部件重心 (49)10.1 主履带的重心计算 (49)10.2 副履带的重心计算 (54)10.3 主履带及其摇臂也就是副履带总部分的重心计算 (55)总结 (56)致谢 (57)参考文献 (57)1 引言随着社会的发展，我们面临的自身能力、能量的局限越来越多，所以我们创造了各种类型的机器人来辅助或代替我们完成任务。
履带式机器人包括侦察机器人、巡逻机器人、爆炸处理机器人、步兵支援机器人以及复杂环境下搜救机器人等，用来代替我们进入危险环境下完成一些如侦查、搜集资料、救援等工作，从而减少了我们工作的危险系数，在我们未来的生活与工作中起到非常重要的作用。
民用履带式机器人被广泛用于工业生产等各种服务领域，如生产线传输、清扫、导盲和搜救复杂环境下的资料等各个方面。
但我国对机器人研究起步较晚，大多数尚处于某个单项研究阶段，主要的研究项目有：清华大学智能移动机器人于1994年通过鉴定，还有上海交通大学的地面移动消防机器人已投入使用。
北京理工大学、南京理工大学等单位承担的总装项目“地面军用机器人技术”研究是以卡车、面包车作为平台的，是大型智能作战平台。
中国科学院沈阳自动化研究所的AGC和防爆机器人，中国科学院自动化自行设计、制造的全方位移动式机器人视觉导航系统，哈尔滨工业大学于1996年研制成功的导游机器人等。
2 履带机器人的现状及发展20世纪60年代到70年代，想到工业机器人印入脑海的便是自动机械手。
机器人移动功能的大力研究和开发是20世纪80年代以后才开始，现在作为移动机器人而研制的移动机械类型已远远超过了机械手。
尤其是履带式机器人，不仅是生物体中没见过的移动形态，而且能够在复杂的环境下行进。
履带式机器人因采用履带式传动而得名。
其最大特征是将圆状的循环轨道履带套在若干车轮上，使车轮不与地面直接接触，利用履带缓冲地面带来的冲击，使机器人能够适应各种路面状况。
目前六履带摆臂式搜救机器人还是局限于单个或两个自由度。
其主要由机械本体、控制系统、导航系统等部分组成。
六履带摆臂式搜救机器人的研究涉及以下几个方面，首先是移动方式的选择，对于履带式移动机器人，可以是两履带式、四履带式、六履带式等。
其次，考虑驱动器的控制，以使机器人达到期望的功能。
再者，必须考虑导航或路径规划，如传感信息融合，特征提取，避碰以及环境映射。
最后，考虑摆臂角的原理，这方面需要重点考虑，通过控制摇臂的角度来改变自身高度以达到越障过坑功能是这种机器人的最大特点。
对于这些问题可归结为：机械结构设计、控制系统设计、运动学与动力学建模、导航与定位、多传感器信息融合等。
下面是各国研发的一些履带式可变形机器人：（1）美国的拆弹专家：如图2-1、2-2、2-3、2-4所示，这是美国iRobot的一种较小型“PackBot”机器人，现服役于美国军队，它搭配了一个爆炸物感应系统，能有效地探测炸弹。
图2-3这种iRobot SUGV的机器人是一种小型地面探测车，重量仅为30磅。
图2-4是iRobot生产的“Warrior”机器人配备了两个全自动、自动装弹、可遥控的12杆机抢，重量为250磅。
图2-1 RackBot准备展开图2-2 RackBot伸展情况图2-3 SUGV机器人图2-4 Warrior机器人（2）德国telemax防爆机器人：仅在一两年前，德国公司出品了一款防爆机器人，现在2006年的新一代机器人已经上市了，其结构比以前的更加轻便，体积更小。
这款机器人依靠一个灵活的小型系统有了和一些大型机器人一样的功能。
图2-5 telemax行走姿势图2-6最紧凑姿势通过对国内外六履带摆臂式搜救机器人的分析，可以看出六履带摆臂式搜救机器人今后的发展有以下几个方面的趋势：（1）结构上，趋向小型、微型。
（2）运动上，趋向全方位，更灵活，更具自主性。
（3）在用途上，趋向于功能多功能化。
3 履带机器人的运动特性（1）平面运动及转弯平面运动及转弯是最基本的运动方式，当两侧的履带同向等速运动时，则表现为直线行走，当两侧履带反向等速运动可实现原地零半径回转，而不同速度同向运动可实现任意半径转向。