ok1 有軌裝車機(jī)機(jī)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
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- ok1 有軌裝車機(jī)機(jī)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析有軌裝車機(jī)機(jī)有軌行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
所在學(xué)院 機(jī)械與電氣工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 11機(jī)自x班
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
2015 年 3 月 31 日
摘 要
有軌裝車機(jī)機(jī)有軌行走機(jī)構(gòu)具有良好的運(yùn)動(dòng)性能，在室內(nèi)環(huán)境中可以上下樓梯 ，跨越臺(tái)階，在室外非結(jié)構(gòu)地形中可以、跨越壕溝、自適應(yīng)路面。通過(guò)加載不同的設(shè)備和儀器，機(jī)器人可廣泛用于救援、搶險(xiǎn)、防爆、科考、軍事等領(lǐng)域，其應(yīng)用價(jià)值十分巨大
本文提出了一種 3自由度便攜式機(jī)器人設(shè)計(jì)方案。機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)分三段，采用模塊化設(shè)計(jì)，具有可拆裝、維修方便等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)完成的機(jī)器人與同類機(jī)器人相比較，從機(jī)械結(jié)構(gòu)上保證了在有軌行走性能、跨溝性能、路面 自適應(yīng)性能等方面更加具有優(yōu)勢(shì)。小型地面移動(dòng)機(jī)器人具有體積小巧、機(jī)動(dòng)性高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、承載能力突出等優(yōu)點(diǎn),而機(jī)器人的小型化和有軌行走能力的矛盾一直成為其實(shí)用化的制約條件,如何提高機(jī)器人的有軌行走性能成為近年來(lái)移動(dòng)機(jī)器人基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)問題。本文以基于行星輪鏈接式車體結(jié)構(gòu)的新型有軌行走機(jī)器人為研究對(duì)象,圍繞機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、有軌行走性能的分析及其機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開了研究,具體研究工作如下: 分析了國(guó)內(nèi)外小型移動(dòng)機(jī)器人的研究設(shè)計(jì)及其實(shí)用化程度的現(xiàn)狀,針對(duì)基于行星輪系結(jié)構(gòu)和鏈接式結(jié)構(gòu)的運(yùn)載平臺(tái)分別進(jìn)行了深入的比較和討論。針對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)輪式、腿式和履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,概況了小型移動(dòng)機(jī)器人未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),確定了本文中新型有軌行走機(jī)器人的研究背景和設(shè)計(jì)目標(biāo)。 分析機(jī)器人驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)推導(dǎo)了其結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化過(guò)程。綜合現(xiàn)有運(yùn)載底盤的性能特點(diǎn),提出了多種車體框架結(jié)構(gòu)方案,并進(jìn)行了比較、篩選和綜合。最終確定了以行星輪驅(qū)動(dòng)模塊為有軌行走機(jī)構(gòu),以鏈接式結(jié)構(gòu)為車體框架的機(jī)器人機(jī)構(gòu)總體方案。 推導(dǎo)行星輪鏈接式底盤在通過(guò)各種時(shí)受力情況。對(duì)有軌行走分析過(guò)程中機(jī)器人的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的定義與說(shuō)明,對(duì)分析的環(huán)境進(jìn)行了合理、有效的假設(shè)以簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。分析了機(jī)器人的輪觸地條件、斜坡行駛和攀越臺(tái)階等的約束條件。根據(jù)其動(dòng)力和阻力的相互制約情況,將單級(jí)臺(tái)階的有軌行走過(guò)程細(xì)化為多個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)的受力分析,確定有軌行走高度和多個(gè)車體結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。分析了有軌行走過(guò)程中各種參數(shù)的耦合和矛盾,指出分析過(guò)程中遇到的問題及其研究方向。 結(jié)合在ADAMS中虛擬模型的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果,優(yōu)化得到樣機(jī)的車體結(jié)構(gòu)參數(shù),并設(shè)計(jì)制作了機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)。通過(guò)仿真分析初步驗(yàn)證了上述分析理論的正確性。闡述了基于上述有軌行走性能的要求,機(jī)器人所需要的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其具體的實(shí)現(xiàn)方案。 設(shè)計(jì)制作完成的新型有軌行走機(jī)器人樣機(jī)通過(guò)了一系列性能試驗(yàn),得到了樣機(jī)達(dá)到的實(shí)際性能指標(biāo),并和設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了比較和分析。試驗(yàn)結(jié)果表明新型有軌行走機(jī)器人達(dá)到了良好的有軌行走性能,行星輪鏈接式底盤充分地集成了輪式和履帶式底盤的優(yōu)點(diǎn)并成功避開了其各自的缺陷。試驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析及仿真的有效性,通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行細(xì)致的分析與思考,找出了理論分析與設(shè)計(jì)過(guò)程中需要改進(jìn)的地方,為下一步工作指明了方向。
關(guān)鍵詞：有軌行走； 改進(jìn)設(shè)計(jì)
AbstThe portable robot has good performance, can be up and down the stairs, step in the indoor environment, in outdoor unstructured terrain can climb over obstacles, crossing the ditch, adaptive road. By loading different equipment and instruments, the robot can be widely used for rescue, rescue, explosion protection, scientific research, military and other fields, its application value is huge
This paper presents a 3 DOF portable robot design. The overall structure of the robot is divided into three sections, modular design, has the characteristics of convenient disassembly, repair, and similar robot robot design to complete the comparison, from the mechanical structure to ensure the obstacle performance, cross channel performance, the performance of pavement adaptive aspects of more advantages.By loading different equipment and instruments, the robot can be widely used for rescue, rescue, explosion protection, scientific research, military and other fields, its application value is hugeThis paper presents a 3 DOF portable robot design. The overall structure of the robot is divided into three sections, modular design, has the characteristics of convenient disassembly, repair, and similar robot robot design to complete the comparison, from the mechanical structure to ensure the obstacle performance, cross channel performance, the performance of pavement adaptive aspects of more advantages.By loading different equipment and instruments, the robot can be widely used for rescue, rescue, explosion protection, scientific research, military and other fields, its application value is hugeThis paper presents a 3 DOF portable robot design. The overall structure of the robot is divided into three sections, modular design, has the characteristics of convenient disassembly, repair, and similar robot robot design to complete the comparison, from the mechanical structure to ensure the obstacle performance, cross channel performance, the performance of pavement adaptive aspects of more advantages.
Key Words: rice thresher threshing; improved design;
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
目 錄 V
第1章 緒論 1
第2章 有軌行走總體方案確定 2
2.1 有軌行走裝置工作原理 2
2.2有軌行走總體設(shè)計(jì) 3
2.2.1有軌行走方案 4
2.2.2 有軌行走的整機(jī)結(jié)構(gòu)及選擇 6
2.2.3 有軌行走的工作流程 7
第3章 有軌行走結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
3.1 有軌行走原理 10
3.2 有軌行走類型選擇 11
第4章 傳動(dòng)件的選擇 12
4.1 整機(jī)承載計(jì)算 13
4.1.1 軸承的選擇 14
4.1.2 撐支架強(qiáng)度計(jì)算 16
4.2 銷軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 17
4.2.1 軸的材料選擇 19
4.2.2 軸的最小直徑確定 20
4.2.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
4.2.4 軸的校核 23
第5章 有限元分析 12
5.1 有限元簡(jiǎn)介 13
5.1.1 力學(xué)分析簡(jiǎn)介 14
5.1.2 動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介 16
5.2 機(jī)構(gòu)承載分析 17
5.2.1 前處理 19
5.2.2 網(wǎng)格劃分 20
5.2.3 邊況設(shè)定 20
5.2.4 分析結(jié)果 22
5.3 動(dòng)力學(xué)分析 17
致 謝 28...
熱門關(guān)鍵詞： 
