内研究情况在我国，蛇形机器人的研究刚刚起步，但是进步较快。哈尔滨工业大学机器人研究所，上海交通大学等单位首先进行了蛇形机器人仿生方面的些研究工作。上海交通大学崔显世颜国正于年月研制了我国第台微小型仿蛇机器人样机，该机构由系列刚性连杆连接而成，步进电机控制相邻两刚性连杆之间的夹角，使连杆可以在水平面内摆动，样机底面装有滚动轴承作为被动轮，用以改变纵向和横向摩擦系数之比，其后又相继作了些相关的理论研究。年，国防科技技术大学研制了个蛇形机器人样机图，该样机不但可以实现平面内运动，而且采用密封外皮后，能在水面上实现蜿蜒运动。图国防科技大学的蛇形机器人中科院沈阳自动化所机器人重点实验室也开始了蛇形机器人的研究，并提出种新型蛇形机器人结构见图，可实现多种适应环境的平面和空间运动形式，并作了深入的理论研究。目前，北京航天航空大学等单位也开始蛇形机器人的相关研究工作。图中科院沈阳自动化所的蛇形机器人极大的帮助，所以自年代中期以来，机器人科学家们就开始了仿生机器人的研究。研究蛇形机器人的意义蛇形机器人具有很多优点，能够应用到很多复杂和危险的环境中。虽然目前蛇形机器人的研究尚处在实验阶段，但蛇形机器人有广泛的应用前景。蛇形机器人可以应用到但不仅仅局限在以下各领域科学探险和状况检查代替或部分代替人去完成危险环境中的作业是研制机器人的主要目的之。科学探险是科学家探索大自然奥秘和丰富地质资源直线运动到给定蛇形曲线的快慢比例因子，越大表示运动到给定蛇形曲线的速度越快如图所示。参数为−，的相对转角变化−，参数为−，的相对转角变化−，图参数变化机器人抬头运动的动力学分析当蛇形机器人以较大速度运动时，其惯性不可以忽略，必须对蛇形机器人抬头运动作动力学分析。上面提出的运动学将蛇形机器人的抬头运动分为静止阶段和运动阶段。与之相应，求解动力学过程中也将其分为这静止部分和运动部分如图。运动部分的动力学分析选择方法建立蛇形机器人抬头运动中运动部分的动力学模型。分析如下图图蛇形机器人抬头模型式中，分别为系统的动能和位能，分别为单元的质量和转动惯量单元的绝对角度单元之间的相对转角单元标号为见图表示当前正在抬起的单元，单元重心坐标设定在单元的中心蛇形机器人抬头运动的几何约束方程为动力学方程为−将公式，公式，公式代入公式，可以计算出运动部分的关节力矩。图静止部分受力分析图静止部分受力分析静止部分的力分析地面上静止放置的各个单元的支反力和各个关节力矩的解属于静不定问题，关节力矩存在多解的情况。可以按照下面的方法来求得满足条件的组解方法见图将第个关节作为静止部分在地面上的支点。蛇形机器人应用靠近此支点的单元重力来平衡由于抬起运动而产生的转动力矩，而静止部分远离支点的单元自由地放置在地面上，此部分单元之间无相互作用，所受力矩为零。设静止部分第个单元之前的重力用来平衡抬起部分力矩，可以得到如下力矩平衡不等式该式的前部分表示用−个单元不能平衡抬起部分的运动力矩，后部分表示当再加个单元的时候可以平衡抬起部分的运动力矩。由动力学方程式求得。由该不等式可以解出的值，如果机器人将失去平衡而翻倒。第单元重心所受的支反力为根据静止部分每个单元的受力情况，可以求得静止部分各个关节的力矩为由此，可以得到求解蛇形机器人抬头运动动力学的总表达式为该方法使静止部分单元的关节力矩很不均匀，个别关节力矩较大。方法见图将在地面上静止放置的所有单元作为个连杆来进行受力分析，然后按照材料力学的均匀受力情况求解各个位置的力矩。力平衡和力矩平衡方程为式中支反力的合力抬起部分的反作用力支反力的合力矩地面上单元的总重力由方程式可以解出支反力的分布。对静止部分的每个单元进行受力分析得到关节力矩为，进而，蛇形机器人抬头运动动力学总的表达式为，虽然两种方法都能够保证蛇形机器人的动态平衡，但很显然由方法得到的各个单元的关节力矩比较平均，有利于机器人的平衡，也有利于保护电机。因此本文采用方法来求解静止部分力矩问题。寄语经过周紧张毕业设计，使我进步地加强了对大学四年所学的机械方面知识的综合运用能力。尤其是对机械制图细节方面的认识和了解，更深刻地体会到机械是门很严谨的学科，不容半点模糊，每处都得考虑周到，不忽略任何细节。经过周的毕业设计，马上就要离开生活四年的沈阳航空工业学院，与在起朝夕相处的机械与汽车学院的老师同学们分开了。心中万分不舍,虽然曾经也埋怨过航院，但是细细想来，比起四年前的航院，现在的航院的进步航院的领导直以来地努力却是有目共睹的,虽然现在的航院也还有不足的地方，但却可以感觉到所有的航院人都在努力着，朝着航院更美好的明天着,在即将离校的此刻心中充满对母校的感谢，对我们机械与汽车学院的感谢,故请允许我借此机会祝愿沈阳航空工业学院的明天更美好,祝愿机械与汽车学院的明天更辉煌,展望在本文的研究仅仅是该蛇形机器人研究的个开端，还有很多工作需要完成环境适应性这是蛇形机减少机器蛇的运动中的摩擦阻力，在机器蛇两侧安装有从动轮，实现了蛇体的时拆卸安装新的关节，甚至实现带电插拔，极大的增强了蛇形机器人的可靠性和耐用性。并且，搭建了完善的软硬件开发平台，为后续的研究开发奠定了坚实的基础。随着研究的深入展开，蛇形机器人研究与应用定会有更广阔的天地。国外研究状况上个世纪七十年代，日本东京工业大学的教授就已经开始了蛇形机器人的研究。教授于年研制了第台蛇形机器人第二代蛇形机器人本走在前列，此外加拿大英国瑞典澳大利亚等国也都在开展这方面的技术研究。图第代蛇形机器人从仿生学的角度，第代蛇形机器人结合机器人动力学和摩擦学等的相关理论，建立的蛇的行波运动学模型，并研制的机器蛇样机，并利用实现了蛇的蠕动游动侧移侧滚抬头翻越障碍物等运动形式。利用垂直和水平方向正交的关节来拟和蛇类生物柔软的身体，每两个正交的关节组成个单元体，每个单元体相当于个万向节，具有两个方向的自由度，整体形成个高冗余度的结构体。成个高冗余度的结构体。这样的机构设计使蛇体具有向任何方向弯曲的能力。利用垂直和水平方向正交的关节来拟和蛇类生物并研制的机器蛇样机，并利用实现了蛇的蠕动游动侧移侧滚抬头翻越障碍物等运动形式。部分内容简介究。关于蛇形机器人的研究，美国和日本走在前列，此外加拿大英国瑞典澳大利亚等国也都在开展这方面的技术研究。图第代蛇形机器人从仿生学的角度，第代蛇形机器人结合机器人动力学和摩擦学等的相关理论，建立的蛇的行波运动学模型，并研制的机器蛇样机，并利用实现了蛇的蠕动游动侧移侧滚抬头翻越障碍物等运动形式。利用垂直和水平方向正交的关节来拟和蛇类生物柔软的身体，每两个正交的关节组成个单元体，每个单元体相当于个万向节，具有两个方向的自由度，整体形成个高冗余度的结构体。这样的机构设计使蛇体具有向任何方向弯曲的能力。第二代蛇形机器人图第二代蛇形机器人蛇形机器人充分考虑了蛇类生物的运动特点，从仿生学的角度，结合机器人动力学和摩擦学等的相关理论，建立了基于行为控制理论的蛇类运动学模型，把蛇类生物的复杂运动形式化解为局部的简单的运动形式。采用模块化设计思路，每个关节均可很容易进行拆卸。机器蛇的个关节整体形成个高冗余度的结构体，很容易模仿实现蛇体的复杂运动形式。为了减少机器蛇的运动中的摩擦阻力，在机器蛇两侧安装有从动轮，实现了蛇体的平稳游动，增强了蛇形机器人的灵活性和机动性。采用轻型耐磨塑料制造蛇形机器人的主要结构，既减轻了蛇体的重量，又降低了加工的成本。蛇形机器人设有多项预留位置，如配备局部控制器位置及力矩侍服器从动轮锁死装置等配套装置，可实现机器蛇环境识别和自主运动。在机器蛇的头部配置有红外线探测头，可反馈对环境的监视数据。在电路设计上采用总线联接。上位机为机控制，通过对总线的定时轮询来实现随时插拔关节。此设计能方便地实现替换任意关节，能根据不同任务随时拆卸安装新的关节，甚至实现带电插拔，极大的增强了蛇形机器人的可靠性和耐用性。并且，搭建了完善的软硬件开发平台，为后续的研究开发奠定了坚实的基础。随着研究的深入展开，蛇形机器人研究与应用定会有更广阔的天地。国外研究状况上个世纪七十年代，日本东京工业大学的教授就已经开始了蛇形机器人的研究。教授于年研制了第台蛇形机器人见图。该机器人的总长为，具有个关节，依靠伺服机构来驱动关节左右摆动。为与地面有效地接触，该机器人的腹部安装了脚轮。该机器人的最大速度为，只能在平面上运动。继第台蛇形机器人之后，教授的研究室又先后研制了系列的蛇形机器人。是最近的研究成果见图，该机器人的参数见表。机器人采用完全无线控制的方式，每个关节自带电源。而且。电梯曳引绳的绕法多种，这些绕法可看成不同的传动方式。电梯在运行时，曳引轮的线速度与轿厢升降速度的比称为传动比，也叫曳引比。电梯对曳引传动系统的要求电梯曳引系统的作用是输出动力和传递动力。曳引机又称主机，是电梯的动力源。根据电梯的使用条件和工作要求，曳引电动机般应有如下技术性能电动机的额定容量为短时重复工作制，要求能承受沉重而频繁的起动制动和正向反向运转。要具有足够大的起动转矩，使之能满足轿厢满载加速时的起动转矩要求。起动应迅速无迟滞感。为了获得较大的起动转矩，并能抑制起动电流，电动机般采用深槽，并采用高阻导条。额定电压下，保证堵转矩之比不低于倍，低自动生产线技术项目设计报告速时不低于倍。起动电流小，避免由于电梯频繁起制动而影响电网电压并使用电动机发热。在额定电压下，电动机堵转电流与额定电流之比不应大于。要具有发电制动特性，能由电动机本身的性质来限制电梯在满载下行或空载上行时的速度，而达到安全运行的目的。曳引电动机应具有较硬的机械特性，不应因电梯载重的变化而引动电梯运行速度的过大变化。要求运行速度高，并具有良好的调速性能，以保证加减速平稳和停机准确。运转平稳，工作可靠，噪声小，便于维