【四足消防机器人的总体方案3300字】

11.1.四足消防机器人的总体功能及指标 11.1.1.四足消防机器人的总体功能 1 11.2.机构方案的设计选择 22.2.1.12自由度的实现 21.3.1.电机执行动作的设计 31.4.小腿控制方案及电机连接结构方案的设计 41.4.1.小腿控制方案的选择 41.4.2.关节连接部位的结构方案 51.4.3.消防功能装置安装方案 5本设计四足消防机器人的总体功能是能够完成正常足式机器人的行走，运动本项目的四足机器人通过携带氧气瓶或者灭火器进行消防救援灭火侦察任防作业，四足消防机器人的技术指标和功能如下表2-1所示。指标参数四足消防机器人重量外形尺寸负载重量大腿长小腿长行进速度续航时间自由度2.2.1.12自由度的实现由动物狗的解剖图，如图可知，其腿部结构分布，足端应有3个自由度，包为一个自由度及K轴的转动，髋关节处首先有一个大腿相对髋部在身体侧式平面的转动及H轴的转动，控制狗前进的转动，其次为控制狗左右平动的转动也在髋关节及Az轴的转动。综上所述，其每条腿6个自由度分别为髋关节处存在2个自由度，膝关节处存在1个自由度，小腿足端末处存在3个自由度。该有12个电机。每条腿上应有3个电机。电机放置方式共有两种方案。方案一：髋部处放两个电机，膝关节处放一个电机摆放位置。有这样安装摆放电机，每条腿上3个电机共12个电机。12个执行元件与12个自由度相匹配，故可以使四足机器人运动动作稳定，保证12自由度的电机1控制整条腿的扭动，通过采用髋关节连接结构，带动电机2与整条腿左右平移的动作。如下图所示，电机1带动电机2及整条腿的扭动，从而使机器改变，这也是腿部在A轴的转动。图2-5电机1输出展示图电机2为将其与电机3通过零件连接，从而将电机2的输出带动电机3和大腿的转动，实现大腿在H轴的转动。其中电机3与大腿是通过螺栓等连接，故电机3转动会带动大腿相对于髋关节的转动。由于电机3是控制小腿实现转动功能的，而小腿的转动则是围绕膝关节转动的，与电机3相隔一条大腿的距离，故不能直接控制驱动，则需通过传动装置将电机3的输出动力传递到膝关节处。该传动装置方案共有三种机构，分别为四连杆机构、滚珠丝杠机构以及带传动。电机3通过其传动装置将输出传递给膝关节1.4.小腿控制方案及电机连接结构方案的设计故不可能通过电机3直接驱动小腿围绕膝关节转动。这便需要通过传动动力的机通过曲柄摇杆来传动动力，电机3在其偏心位置处与四连杆中的最短杆相连其原理与四连杆机构相同，也是通过电机3在其偏心位置处与连杆相连输出度高，寿命长，工作平稳，可靠性高；丝杆传动机构，具有简单可靠的优点。图2-6三个电机连接关系图其中A为电机1,B为电机2,C为电机3。由图可以得出三个电机两两连接，电机的连接首先是从电机输出轴考机的关系及图中所示，电机1与电机2的关系是，电机1输出的动力是让电机2与3以及整条大腿进行扭转，从而实现四足消防机器人的左右运动。电机2与电机3则是电机2输出带动电机3旋转，电机3与大腿锁定旋转从而实现大腿的旋从上面的电机之间的关系可以得出，电机1与电机2布置为垂直关系，电机2与电机3为平行并联的形式。电机3与大腿为固定连接，同步旋转的形式，电机3输出为带轮，故通过其不同的电机布置确定不同的连接零件，AB之间的连接为连接轴筒加电机侧边的弧形装置，BC之间的连接为连接轴筒加电机正面的本次设计的四足消防机器