排爆机器人设计项目说明书
防爆排雷机器人课程设计
防爆排雷机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解防爆排雷机器人的基本原理与结构，掌握其功能与应用领域。
2. 学生能够掌握基本的电路知识，了解传感器在机器人排雷过程中的作用。
3. 学生能够了解我国在防爆排雷机器人领域的发展现状及趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决简单的排雷任务，提高问题解决能力。
2. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简易的防爆排雷机器人，培养动手实践能力。
3. 学生能够运用信息技术，收集、整理与防爆排雷机器人相关的资料，提高信息素养。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，增强对国防科技的兴趣，激发爱国情怀。
2. 学生在小组合作中，培养团队协作意识，提高沟通与表达能力。
3. 学生能够认识到科技在解决现实问题中的重要作用，增强科技创新意识。
本课程旨在帮助学生在掌握防爆排雷机器人相关知识的基础上，提高实际操作能力，培养科技创新精神，同时强化国防意识，激发爱国情怀。
课程内容紧密结合课本知识，注重实用性，针对学生年级特点，设定具体、可衡量的学习目标，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 引入：介绍防爆排雷机器人的背景、发展历程及其在国防和民用领域的应用。
相关教材章节：第一章《机器人概述》2. 基本原理与结构：- 机器人的基本组成及各部分功能- 防爆排雷机器人关键技术与工作原理相关教材章节：第二章《机器人的结构与原理》3. 传感器与电路知识：- 常用传感器的工作原理及其在排雷过程中的应用- 简单电路的搭建与调试相关教材章节：第三章《传感器与执行器》、第四章《电路基础》4. 设计与制作：- 小组讨论，设计方案- 制作简易防爆排雷机器人，并进行功能测试相关教材章节：第五章《机器人设计与制作》5. 实践与拓展：- 实际操作，完成排雷任务- 了解国内外防爆排雷机器人的发展现状与未来趋势相关教材章节：第六章《机器人应用与拓展》教学内容按照课程目标进行科学、系统地组织，注重理论与实践相结合。
防爆机器人课程设计
防爆机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解防爆机器人的基本概念、组成结构及其工作原理；2. 学生掌握防爆机器人相关安全知识，了解其在危险环境作业中的重要性；3. 学生了解我国在防爆机器人领域的发展现状及未来趋势。
技能目标：1. 学生能够通过实际操作，掌握防爆机器人的基本控制方法；2. 学生能够运用所学知识，分析并解决简单的防爆机器人操作问题；3. 学生能够运用团队合作的方式，完成防爆机器人的组装和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机器人技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生的安全意识，使其认识到防爆机器人在保护人民生命财产安全中的重要作用；3. 培养学生的团队合作精神，使其在合作中学会尊重、沟通和协作。
课程性质：本课程为选修课程，结合课本内容，注重实践操作和团队合作。
学生特点：六年级学生具备一定的认知能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，善于合作。
教学要求：教师需结合课本内容，设计生动有趣的教学活动，引导学生主动参与，注重培养学生的实践能力和安全意识。
在教学过程中，关注学生的学习成果，及时进行评估和反馈，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 防爆机器人基本概念与分类：介绍防爆机器人的定义、分类及其应用场景，使学生了解防爆机器人的基本知识。
教材章节：第一章，机器人概述。
2. 防爆机器人结构与工作原理：讲解防爆机器人的主要组成部分、工作原理及关键参数，为学生后续操作奠定基础。
教材章节：第二章，机器人结构与原理。
3. 防爆机器人安全知识：学习防爆机器人在危险环境下的安全操作规程、防护措施及相关法律法规，提高学生的安全意识。
教材章节：第三章，机器人安全与法规。
4. 防爆机器人控制与操作：教授防爆机器人的基本控制方法、编程技巧及操作流程，培养学生的实际操作能力。
教材章节：第四章，机器人控制与编程。
5. 防爆机器人组装与调试：指导学生进行防爆机器人的组装、调试及优化，锻炼学生的动手能力和团队合作精神。
防爆机器人项目实施方案
第一章项目概论一、项目概况（一）项目名称防爆机器人项目（二）项目选址xxx开发区场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。
（三）项目用地规模项目总用地面积36358.17平方米（折合约54.51亩）。
（四）项目用地控制指标该工程规划建筑系数53.38%，建筑容积率1.27，建设区域绿化覆盖率7.11%，固定资产投资强度172.78万元/亩。
（五）土建工程指标项目净用地面积36358.17平方米，建筑物基底占地面积19407.99平方米，总建筑面积46174.88平方米，其中：规划建设主体工程28106.59平方米，项目规划绿化面积3282.82平方米。
（六）设备选型方案项目计划购置设备共计77台（套），设备购置费4532.50万元。
（七）节能分析1、项目年用电量1057920.73千瓦时，折合130.02吨标准煤。
2、项目年总用水量7835.57立方米，折合0.67吨标准煤。
3、“防爆机器人项目投资建设项目”，年用电量1057920.73千瓦时，年总用水量7835.57立方米，项目年综合总耗能量（当量值）130.69吨标准煤/年。
达产年综合节能量50.82吨标准煤/年，项目总节能率25.75%，能源利用效果良好。
（八）环境保护项目符合xxx开发区发展规划，符合xxx开发区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。
（九）项目总投资及资金构成项目预计总投资10921.65万元，其中：固定资产投资9418.24万元，占项目总投资的86.23%；流动资金1503.41万元，占项目总投资的13.77%。
（十）资金筹措该项目现阶段投资均由企业自筹。
（十一）项目预期经济效益规划目标预期达产年营业收入14374.00万元，总成本费用11486.27万元，税金及附加193.23万元，利润总额2887.73万元，利税总额3479.27万元，税后净利润2165.80万元，达产年纳税总额1313.47万元；达产年投资利润率26.44%，投资利税率31.86%，投资回报率19.83%，全部投资回收期6.54年，提供就业职位237个。
《排爆机器人平衡式机械手大臂设计案例1900字》
排爆机器人平衡式机械手大臂设计案例综述目录排爆机器人平衡式机械手大臂设计案例综述 (1)1.1 大臂的总体结构设计 (1)1.2 肩关节减速机和电机选型 (1)1.2.1 肩关节减速机选择 (1)1.2.2 肩关节电机选择 (2)肩关节电机所需功率为 (3)1.3 肘关节减速机和电机选型 (4)1.3.1 肘关节减速机选择 (4)1.3.2 肘关节电机选择 (5)肘关节电机所需功率为 (6)1.1 大臂的总体结构设计其中大臂方面的设计，主要用来连接机械臂第二关节（肩关节）和第三关节（肘关节），为了增大机械臂运动工作空间，其大臂的尺寸尽可能大一些，另外，为减轻机械臂负载，大臂采用中空的结构，为加强大臂的强度，大臂进行了结构优化。
1.2 肩关节减速机和电机选型1.2.1 肩关节减速机选择肩关节主要是使排爆机器人大臂转动，即排爆机械臂大范围的仰视和俯视。
文中采取的肩关节结构如图4-2示，在实际抓取危险物的过程中，肩关节的转动会产生机械臂大臂处的摆动，从而与能否成功抓取危险物起到重要作用，故对肩关节对大臂转动的要求高，需要对此位置有高精度的定位与控制。
因此在动力系统传动过程中采用了行星减速机和蜗轮蜗杆的双重减速机，其具有结构紧凑、扭矩大、定位精度高且减速比大，与此同时具备高疲劳强度、刚度和寿命的特性。
相比较传统的谐波减速机，其运动精度无法随着时间的变化而保持一个较高的范围，经常处于下降趋势。
因此与本文中排爆机器人的所需要具备的要求与特点截然不同。
本文所采取的的双重减速机构，在保证大减速比的前提下，还可以将传动结构的传动误差明显降低，从而使得机械臂大臂处的精度大大提升，为机械手臂定位性能进一步提升。
肩关节带动大臂的运动流程为：伺服电机1转动带动行星减速机2转动，从而蜗杆3旋转，进一步带动涡轮4的运动，涡轮4和动力输出轴5相连，动力输出轴5转动带动大臂6进行转动运动，从而实现大臂的转动运动。
1.2.2 肩关节电机选择图4-3 肩关节机械简图排爆机器人机械大臂绕着J2轴即肩关节旋转发生转动。
哈工程2011届本科毕业设计-机械类-机器人-排爆机器人-论文初版
哈尔滨工程大学本科生毕业论文摘要EOD机器人，即排爆机器人作为排爆人员用于处置或销毁爆炸可疑物的特殊机器人，可以避免不必要由爆炸物引起的的人员伤亡和经济损失。
它可代替排爆人员进行排爆，并且可以进入排爆人员无法进入的位置进行排爆作业。
鉴于小型化和多功能的机器人，在军事及安防上极具应用和研究价值。
本文以兼有排爆和作战等功能的小型排爆机器人本体为设计对象，进行总体结构设计，并对相关重要参数进行计算和校核。
排爆类机器人主要的设计重点在于其小型化和多功能化设计，其移动平台及其搭载物的结构形式的选择和功能分析是设计的主要内容。
本设计的排爆机器人选择以变形兼变位履带移动平台作为载体，即在履带移动平台的基础上加装前摆履带的形式，通过搭载五自由度机械手臂或小型化武器平台，实现排爆兼作战等功能。
首先通过对所选设计题目设计技术要求进行分析，制订了机器人的总体尺寸及技术指标，并以此为基础从机械结构方向对排爆机器人的移动平台、武器平台两个部件展开方案选择、论证和设计，对排爆机器人必不可少的机械手臂进行了选型工作。
其中包含机械结构部分的整体设计、电机、电动推杆（及配套减速器、齿轮等）的选择、空间布局、橡胶履带及其带轮的设计。
并且建立了移动平台的简化运动学模型，并对其越障能力进行了分析；对于武器平台主要分析了射击受力和选择了武器系统安装方式。
本设计的排爆机器人可以在复杂环境中完成排爆、侦查、武器攻击、危险物摧毁等功能。
并且在同类产品中体积和质量较小，结构可靠简单。
关键词：排爆机器人；前摆履带；武器平台；移动平台；I哈尔滨工程大学本科生毕业论文ABSTRACTExplosive Ordnance Disposal （EOD）Robot，namely Explosive-handling Robot ，used for disposal or destroying suspected explosive, can avoid the unnecessary casualty and economic losses caused by explosion. The human being can be replaced by EOD Robot in explosive-handling; the EOD Robot can also be in the position that unreachable for human beings. Therefore, miniaturized and multifunctional robots are of great practical and theoretical valuable in military and security precaution. In this paper, a general design of robots that can be used for both anti-explosion and military purposes was presented, and the important relative parameters were calculated and verified.The design points of EOD robot are miniaturization and multifunction, and the main details contained the structure choice and function analysis of moveable platform as well as carrying items.In this study, caterpillar band moveable platform with transformation and shift was selected as a carrier of EOD robot, indicating that front spinning kick caterpillar band was designed. The EOD robot could realize the functions of anti-explosion and combat by the equipment of a mechanical band (five degrees of freedom) and a small weapon platform. Firstly, through analysis of technical requirements in design topic, outer dimension and technical index were drafted. Secondly, from mechanical structure angle the following work were completed: selection, demonstration and design of EOD robot moveable platform and weapon platform and selection type of indispensable mechanical band. It contained that total design of mechanical structure, selection of electrical machine, electric drive pusher (Supporting reducer, gear and so on) and design of spatial distribution, rubber caterpillar band and belt wheel. Thirdly, based on this EOD robot, this work established simplify kinematics model of moveable platform and analyzedII哈尔滨工程大学本科生毕业论文spanning obstacle capability. For weapon platform, the paper analyzed shooting stress and chose the installation method of weapon system.In this design, EOD robot can realize the functions of anti-explosion, investigation, combat and demilitarization of dangerous material in complicated environment. And compared with the same sort of products, it had advantages of small size, light weight and simple and reliable structure.Key words:EOD robot; before the swing track; weapons platform; mobile platform;III哈尔滨工程大学本科生毕业论文目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (IV)第1章绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2国内外研究现状 (3)1.3研究意义和内容 (8)1.3.1 研究意义 (8)1.3.2 研究内容 (8)第二章排爆机器人系统组成与性能指标 (10)2.1设计任务分析 (10)2.2功能分析 (11)2.3系统组成 (11)2.4总体性能指标 (12)2.5本章小结 (13)第三章排爆机器人移动平台方案设计 (14)3.1移动平台方案设计 (14)3.1.1 移动平台运动形式选择 (14)3.2.2 移动平台结构设计 (17)3.2.2.1 移动平台驱动结构设计 (27)3.2.2.2 移动平台回转搭载结构设计 (29)3.2.2.3 移动平台前摆结构设计 (30)3.2.3 移动平台运动学分析 (32)3.2.4 移动平台越障能力分析 (36)3.2.4.1 移动平台越障过程分析 (36)3.2.4.2 移动平台越障运动学分析 (36)3.3本章小结 (38)第四章排爆机器人武器平台方案设计 (39)4.1引言 (39)4.2武器平台方案设计 (39)IV哈尔滨工程大学本科生毕业论文4.2.1 武器平台选型 (39)4.2.2 武器平台结构设计 (40)4.2.3武器搭载架受力分析 (42)4.2.4武器平台射击稳定性分析 (44)4.3本章小结 (44)第五章排爆机器人机械手臂方案初设计 (46)5.1引言 (46)5.2机械手臂方案设计 (46)5.2.1 机械手臂选型 (46)5.2.2 机械手臂尺寸确定 (47)5.2.3 机械手臂结构确设计 (50)5.3本章小结 (52)结论 (53)参考文献 (54)致谢 (58)V哈尔滨工程大学本科生毕业论文第1章绪论1.1 设计背景机器人的发明是二十世纪人类生活中最伟大大发明之一[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机器人结构设计 过程考核 设计说明书 操纵型机器人——排爆机器人设计 机器人结构设计 过程考核 设计说明书
I 目 录 摘 要 .................................................................................................................. - 1 - 1 设计目标 .......................................................................................................... - 2 - 1.1 排爆机器人概述 ......................................................................................................... - 2 - 1.2 排爆机器人技术发展趋势 ......................................................................................... - 3 -
2 设计要求 .......................................................................................................... - 5 -
3 设计方案 .......................................................................................................... - 6 - 3.1传动及总体结构组成 .................................................................................................. - 6 - 3.1.1传动方案设计 ................................................................................................... - 6 - 3.1.2结构方案设计 ................................................................................................... - 8 - 3.2主要技术参数的确定 .................................................................................................. - 9 - 3.2.1 电机的确定 ...................................................................................................... - 9 - 3.2.2 减速器的确定 ................................................................................................ - 10 - 3.2.3 四杆机构的设计 ............................................................................................ - 11 - 3.2.4 机身结构的设计 ............................................................................................ - 12 - 3.3三维造型 .................................................................................................................... - 14 - 3.3.1底座造型 ......................................................................................................... - 14 - 3.3.2履带造型 ......................................................................................................... - 14 - 3.3.3导向造型 ......................................................................................................... - 15 - 3.3.4连杆造型 ......................................................................................................... - 15 - 3.3.5车轮造型 ......................................................................................................... - 16 - 3.4数字化装配及仿真 .................................................................................................... - 17 - 3.4.1 机械手的装配 ................................................................................................ - 17 - 3.4.2 整体装配及爆炸视图 .................................................................................... - 17 - 3.4.3四杆机构运动仿真 ......................................................................................... - 18 - 3.4.4 整机仿真 ........................................................................................................ - 19 - 3.5实物制作 .................................................................................................................... - 20 -
4 结 论 ............................................................................................................ - 22 -
参考文献 ............................................................................................................ - 23 - 机器人结构设计 过程考核 设计说明书
- 1 - 摘 要 本文对排爆机器人进行了设计，设计的主要方面包括（1）排爆机器人传动机构的设计；（2）排爆机器人结构的设计；（3）工作方式的设计；并根据机械传动原理图，对关键部件进行选型计算，主要成果包括排爆机器人所有部件的三维造型、运动仿真、零件图和装配图。
关键词： 排爆机器人；传动机构； 运动分析； 四杆机构； 仿真 机器人结构设计 过程考核 设计说明书
- 2 - 1 设计目标 （1）深入了解类人形机器人功能及工作要求，查找与课题有关的文献资料及参考书目，共计5条； （2）学习掌排爆机器人机构设计的基本知识和设计方法，了解排爆机器人的工作原理、工作过程，进行简单动作及相应机构设计； （3）根据排爆机器人工作原理、主要特点和技术指标，分析比较，加以论证，确定最终方案； （4）制作排爆机器人模型，完成各种运动、动作模拟，调试成功。
1.1 排爆机器人概述 排爆机器人是排爆人员用于处置或销毁爆炸可疑物的专用器材，避免不必要的人员伤亡。它可用于多种复杂地形进行排爆。主要用于代替排爆人员搬运、转移爆炸可疑物品及其它有害危险品；代替排爆人员使用爆炸物销毁器销毁炸弹；代替现场安检人员实地勘察，实时传输现场图像；可配备散弹枪对犯罪分子进行攻击；可配备探测器材检查危险场所及危险物品。按照行进方式，排爆物机器人分为轮式及履带式。它们一般体积不大，转向灵活，便于在狭窄的地方工作，操作人员可以在几百米到几公里以外通过无线电或光缆控制其活动。一个多自由度机械手，用它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧下来，并把爆炸物运走；车上还装有猎枪，利用激光指示器瞄准后，它可把爆炸物的定时装置及引爆装置击毁；有的机器人还装有高压水枪，可以切割爆炸物。
图1 排爆机器人