井下探测救援机器人平台结构设计【任务书+开题+翻译】【5张图纸】【优秀】井下探测救援机器人平台结构设计【任务书+开题+翻译】【5张图纸】【优秀】

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井下 探测 救援 机器人 平台 结构设计 任务书 开题 翻译 图纸 井下探测救援 探测救援机器人
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井下探测救援机器人平台结构设计

53页 17000字数+说明书+任务书+开题报告+中英文翻译+6张CAD图纸【详情如下】

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目  录

摘 要I

AbstractII

第1章 绪  论1

1.1  研究背景1

1.2  国内外发展现状2

1.3  本课题的研究内容5

1.3.1 本课题的任务要求5

1.3.2 本课题的研究内容5

第2章 移动平台结构设计6

2.1  移动平台总体结构设计6

2.1.1 移动方式的选择6

2.1.2 总体结构方案的确定7

2.1.3 履带底盘总体基本尺寸的确定10

2.2  驱动系统结构设计13

2.3  回转平台的结构设计15

2.4  剪式升降平台设计16

第3章 驱动系统设计计算与校核19

3.1  中间传动机构设计计算19

3.1.1 齿轮传动的特点和应用19

3.1.2 中间级齿轮传动主要参数的确定19

3.2  驱动轴的校核24

3.2.1 驱动轴结构设计25

3.2.2 驱动轮轴受力分析25

3.2.3 驱动轴强度的校核28

第4章  履带机器人的运动学与动力学分析32

4.1  履带机器人的运动学分析32

4.1.1 移动平台运动坐标系的建立32

4.1.2 运动学模型33

4.1.3 逆运动模型35

4.2  移动平台动力学分析36

4.2.1 移动机器人运动机理研究36

4.2.2 电机的选择37

4.2.3 移动平台在正常环境下行驶分析38

4.2.4 机器人爬坡行驶分析39

4.2.5 机器人越障过程分析40

4.2.6 机器人越沟槽分析42

4.2.7 机器人行走抗倾覆状态分析44

第5章  经济技术分析45

结  论46

致  谢47

参 考 文 献48

附录  150

附录  254

摘 要

灾害发生之后为了能够尽快地搜救被困人员,人们开发了各种各样的灾害生命搜索定位设备,搜救机器人就是其中的一种。搜救机器人的应用涉及到搜救策略和搜救机器人本体技术开发两个问题,这两个方面的不断研究将共同推动搜救机器人的应用和发展。搜救机器人使用策略的首要问题就是如何选用搜救机器人的问题。当前世界各国正在开发了各式各样的灾害搜救机器人,然而到目前为止这些机器人系统还没有一套明确统一的描述标准和评价办法,这给如何选择使用合适的机器人参与具体的救援行动带来了很大的困难。煤矿搜救机器人本身的研究和开发,也是当前煤矿救援研究的重点方向之一。本文详细介绍了履带式复杂地形机器人平台结构的组成。首先对履带机器人移动平台的总体结构进行设计,从而设计了移动平台的驱动系统结构,同时考虑了机器人移动平台的通用性,设计了回转平台结构和升降机构,以便机器人能够适应不同的环境的工作。本文还对驱动系统中间传动机构进行了设计计算和校核。从机器人的行走条件入手,建立其运动模型,对机器人行走系的运动学与动力学进行分析,对运行及越障过程和抗倾覆能力进行分析研究。通过分析计算本设计能够满足设计要求,为下一步深入研究奠定了基础。

关键词  救援  机器人  履带  传动机构        

1.3  本课题的研究内容

1.3.1 本课题的任务要求

   本设计的任务是研究井下探测救援机器人移动平台的结构设计,其具体性能指标为:

   1.垂直越障高度为0.3m;

   2.最大爬坡角度不小于40°;

   3.最大进退速度不小于0.5m/s;

   4.最大跨沟槽宽度400mm;

   5.机器人平台和搭载装置总重不超过40kg。

1.3.2 本课题的研究内容

   1.机器人移动平台的总体结构设计;

   2.移动平台驱动系统结构设计;

   3.回转平台的设计;

   4.升降机构的设计;

   5.移动平台运动与动力学分析。

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