1、“.....同时为了保证磁轮套与轴配合有良好的对中性，故选择磁轮套轮毂与轴的配合为滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。.求轴上的载荷首先根据轴的结构图图.，做出轴的计算简图图.。在确定轴承的支点位置时，从机械手册查得单列圆锥滚子轴承.。由图.可知简支梁的轴的支承跨距。计算轴上的作用力锥齿轮计算支反力绕支点点力矩和,得同理，绕支点点力矩和,得转矩，绘弯矩图水平面弯矩图如图.所示处弯矩垂直平面弯矩图如图.所示处弯矩合成弯矩如图.所示图.轴的计算简图计算当量弯矩应力校正系数处从以上计算结构中可以看出截面是危险截面。现将截面的计算结果列于下表载荷水平面垂直面支反力弯矩总弯矩扭矩.按弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面即截面。轴的计算应力为前面选定轴材料为钢调质，许用弯曲应力，因此,故轴安全可靠。爬楼机器人转向机构设计经综合分析课题的具体要求和现有的各种向机构，本设计确定采用齿轮齿条式转向系统。如图.所示，齿轮齿条式转向系统由与转向轴做成体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成体的齿条组成......”。

2、“.....齿轮齿条式转向器最主要的优点是结构简单紧凑转向器的质量比较小传动效率高齿轮与齿条之间因磨损出现间隙后，利用装在齿条背部靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧，可自动消除齿间间隙。这不仅可以提高转向系统的刚度，还可以防止系统工作时产生冲击和噪声。图.转向系统示意图齿轮齿条式转向系统的转向原理小车行驶路况较好时，齿轮在齿条的中间位置当小车在行驶过程中遇到超过其攀爬范围的障碍时，电机驱动蜗轮蜗杆带动齿轮向上下转动，通过啮合关系齿条上下移动，从而牵引后轮轮组左右摆动完成小车转向壁障动作。机器人小车结构设计轮组单元的结构设计轮组的结构尺寸范围根据楼梯的踏步高和踏步宽两个参数来确定。建筑楼梯模数协调标准规定楼梯踏步高度不宜大于，并不宜小于楼梯踏步宽度，应采用楼梯踏步高与宽的关系式踏步高踏步宽。根据以上条件可知如图.所示，有以下关系取则，得到.同理取有.图.轮组结构爬楼示意轮组结构的最大值可通过和得到，如图.所示。.取得到.。爬坡能力次充电最大行程电机选型电机类型选择多功能爬楼梯装置的驱动机构电机是整个系统的核心......”。

3、“.....平地驱动采用两个小功率电机驱动，爬楼动作由另两个大功率电机驱动。整个系统以蓄电池作为供电能源，可供选择的电机有步进电机直流电机和无刷直流电机。步进电机步进电机具有转矩大惯性小响应频率高等优点，能够快速起动与停止。它通常不需要反馈就能对位移或速度进行精确控制，控制系统结构简单，维修方便。但是步进电机能耗太大，速度也不高，且存在个固有缺点，即在低速转动时振动和噪声大，不利于整个装置的稳定。直流电机直流电机具有良好的起动制动和调速特性，具有很宽的调速范围，且易于平滑调节。它具有控制特性好响应速度快等优点，满足装置对突发情况做出反应的灵敏性要求而且低速时平稳性好，满足了装置在爬楼运动时低速稳定性的要求起动转矩大过载能力强，可以满足装置爬坡翻越台阶的性能要求。但是传统的直流电机均采用换相器和电刷以机械方法进行换相，因而存在相对的机械摩擦，由此带来噪声火花无线电干扰以及寿命短等问题，需要经常维护。无刷直流电机针对传统直流电机的上述弊病，无刷直流电机采用电子换相电路取代了机械换相装置，不仅继承了直流电机的优点......”。

4、“.....因此我们选用无刷直流电机作为装置的驱动电机，前轮驱动和后轮转向各采用两个普通的无刷直流电机驱动。电机型号选择由上可知，本设计采用普通无刷直流电机作为动力源,机器人最大载重为，平地最大速度为.，车体及电池重量大约为。驱动电机选型功率计算根据以上计算及各个参数，本设计选择济南科亚电子科技有限公司生产的型直流无刷电机作为驱动电机，型直流无刷电机参数如表.所示。表.型直流无刷电机参数型号额定功率额定电压最大转矩转向电机选型转向电机只负责车体转向故不需太大的功率，因此本设计选择济南科亚电子科技有限公司生产的型直流无刷电机作为转向电机，型直流无刷电机参数如表.所示。表.型直流无刷电机参数型号额定功率额定电压最大转矩爬楼机器人的机构设计通过总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利，并结合爬楼机器人的自身的动力传输要求，本设计采用前轮驱动后轮转向的设计思路，运用蜗轮蜗杆减速机构将动力从电动机传输到车轮，下面本文就从动力的传输路径来对各机构的设计做详细介绍......”。

5、“.....带动蜗杆驱动蜗轮转动，蜗轮与锥齿轮同轴相连，锥齿轮通过啮合将动力传递到前小轴，驱动轮组中心齿轮转动在上楼梯时，锁轴器工作将小轴和管轴锁紧，小车轮不再转动以防止小车轮滑移，动力通过管轴传递到三星轮，驱动其转动。机器人主体传动结构布局如图.所示。蜗轮蜗杆减速系统爬楼机器人不管是在平地行驶还是在爬楼的过程中都要求车身平稳，要满足这个要求就必须使爬楼机器人以较慢的速度行驶。等问题仍然存在。综上所述，国外在爬楼梯装置方面的研究已经有百多年的历史，成果也较多，但是它们大多结构复杂造价昂贵，远远超出了发展中国家人民的经济承受能力。国内的研究相对较晚，虽然也诞生了很多专利，但由于受到体积重量稳定性及安全性的限制，还没有产品真正投入使用。由此可见，为了解决移动机器人使用受限的问题，同时考虑到我国使用者的经济承受能力，需要研究种价格低廉功能多样的爬楼梯装置。.论文研究的主要内容本课题以开发具备初步爬楼梯能力的机器人小车为目的，重点研究设计符合中国国情爬楼梯的轮组结构，并设计基于单片机的底层驱动控制系统......”。

6、“.....为提高机器人爬楼梯能力，综合分析国内外现有装置，结合我国建筑楼梯模数协调标准，设计通用性强上下楼梯动作流畅容易控制的车轮组机构。四个轮组代替通用四轮车的轮子，驱动小车轮与驱动轮组翻滚的电机相互独立。.调查市场上现有类似机构的设计方法和工作原理，通过查阅图书馆的电子资源和相关的教材，确定单片机齿轮传动距离感应器直流马达等零部件后，对轮的星型齿轮的传动机构进行详细设计，并利用设计出爬梯机器人的机械图。.初步建立以单片机为核心的爬楼控制系统。分析本机器人的控制原理并利用语言编写控制程序。在结构环境下，采用超声波传感器解决自主上楼梯过程所必须地两个关键参数和。.分析上述所有零部件及电子元件的选型原理并用数学计算验证，完成设计说明书撰写。第二章爬楼机器人的总体设计.爬楼机器人的设计要求比较现有爬楼梯装置，综合分析其各自优缺点。见下表.所示。表.典型移动机构的性能对比表移动机构方式轮式履带式腿式移动速度快较快慢越障能力差般好机构复杂程度简单般复杂能耗量小较小大机构控制难易程度易般复杂经分析......”。

7、“.....如何实现平地模式与爬楼模式之间的平滑切换也是重要的问题。其次，爬楼机器人还要满足以下几个基本要求我国建筑楼梯模数协调标准规定楼梯踏步高度不宜大于，并不宜小于楼梯踏步宽度，应采用楼梯踏步高与宽的关系式踏步高，踏步宽。机器人要适应规定的尺寸范围，能够顺利的上下楼梯，即强调它的强适应性。爬楼机器人的动力系统的参数要符合，国标电动轮椅车的主要技术性能标准。.爬楼机器人的总体方案经综合分析，本课题确定采用爬楼梯优势较强的轮式机构。爬楼机器人要求具有在平面行驶和爬楼梯的功能楼梯规格当然也具备转向避障和良好的行走线性轨迹。本论文设计的轮组式爬楼机器人的整体结构由三部分组成，包括位于机器人中间部位由四个轮组驱动的主车架轮组机构载台及弧形车身。的中型组全自主机器人，在国内高校和科研院所的积极参与下取得了巨大的进展。目前以上海交通大学的“蛟龙”系列，中科院自动化研究所，深圳固高公司和上海广茂达公司的移动机器人发展较为迅速。移动机器人在研究和开发过程中所涉及的研究领域很广......”。

8、“.....该研究可以催生成熟的系列高新技术，将为社会经济和文化的发展提供重要手段。.爬楼梯机器人目前的研究状况机器人作为种自动化的机器，所不同的是这种机器具备些与人或生物相似的智能能力，如感知能力规划能力动作能力和协同能力，是种具有高度灵活性的自动化机器。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与般自动化装备的重要区别。非结构环境中的多功能全自主的移动机器人技术多年来直是机器人研究中的热点问题之。但是非结构环境给移动机器人的运动造成了自主决策和路径规划的困难。越障机器人的研究，对扩展机器人的作业空间，在人不能到达或不便到达的环境中进行作业，具有重要的意义。越障机器人还可用于工业中的些险难作业，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境.减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。其中，移动机器人从事各项事务响应任务时，楼梯是人造环境中的最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之。针对各种不同的运动环境......”。

9、“.....国外对爬楼梯装置的研究开始得相对较早，最早的专利是年美国的发明的爬楼梯轮椅。此后，各国纷纷开始投入此项研究，其中美国英国德国和日本占主导地位，技术相对比较成熟，且有些产品已经投入市场使用。我国对此类装置的研究虽然起步较晚，但近年来也涌现了很多这方面的专利，然而投入实际使用的还很少。总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利，按爬楼梯功能实现的原理主要分为履带式轮组式步行式爬楼梯装置。下面分别对国外国内各种类型装置的发展作简要介绍，并分析其各自优缺点。步行式早期的爬楼梯装置般都采用步行式，其爬楼梯执行机构由铰链杆件机构组成。上楼时先将负重抬高，再水平向前移动，如此重复这两个过程直至爬完段楼梯。步行式爬楼梯装置模仿人类爬楼的动作，外观可视为足式机器人，采用多条机械腿交替升降支撑座椅爬楼的原理。步行式爬楼梯装置爬楼时运动平稳，适合不同尺寸的楼梯但它对控制的要求很高，操作比较复杂，在平地行走时运动幅度不大，动作缓慢。履带式履带式爬楼梯装置的原理类似于履带装甲运兵车或坦克，其原理简单，技术也比较成熟......”。