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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
Abstract
In 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
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