（定稿）履带式机器人结构设计（全套下载）

从以上对同步带性能的分析中可以得出结论，选用梯形双面齿同步带作为移动装置设计履带能够满足设计性能及工作的环境条件要求。

由已知后轴输出功率为即由已知设计装置移动速度，根据公式，可得主动轮转速，预先设计履带主动轮直径，履带从动轮直径，由公式，可得。

故可以得到设计的已知条件如下传递名义功率.主动轮转速从动轮转速中心距.功率的计算式中载荷修正系数有工作机性能和运转时间查表可以得到表修正载荷系数工作机运行时间小时日计算机，医疗机.缝纫机，办公机械.轻传送机，包装机.搅拌机，造纸机.印刷机，圆形带锯.确定带的型号和节距由设计功率.和.，考虑到可以用双面交错梯状齿形同步带作为履带使用，由图查得型号选用型，对应节距.，图为双面交错梯状齿形同步带的结构图，双面齿同步带的节距和齿形等同与单面齿同步带的齿形和节距，图为型双面齿同步带，其两面带齿呈对称排列，图为型双面齿同步带，其两面带齿呈交错位置排列，本装置设计履带选择型。

型同步带.，.图梯形齿同步带，轮选型图图梯形齿形状图本装置选择的梯形型同步带的具体参数如下表表梯形齿标准同步带型号以及齿尺寸.确定主从动轮直径对于梯形标准同步带来说小带轮的齿数是有要求的，能够保证同步带运转是最为基本的，履带选用的形同步带样有齿数最小要求，由表查的表小带轮的最小齿数小带轮转速由上面得到可以代入公式为了增大摩擦力，应考虑增大履带与接触地面的有效接触面积，所以履带离地面的高度不易过大，故取履带主动轮直径，履带从动轮直径。

查表，选择履带主动轮型号为，履带从动轮型号为，就近圆整带轮直径，查得履带主动轮直径.，履带从动轮直径.。

表型同步轮尺寸表节距.规格齿数节径外径档边直径档边内径档边厚度和反转，允许冲击电流可达额定电流的到倍。

另外在使用过程中可携带或可移动的蓄电池，干电池作为供电电源，操作轻巧与方便。

根据直流电机这些性能，满足主履带频繁受冲击，制动和反转的要求，满足机器人要携带移动电池的要求，因而则选择型号的直流永磁电机额定功率额定转矩.额定转速电流电压允许正反转速差图直流电机数据因为则因为，则又则选取移动机构的分析及其选择由电动机输出的动力，需要通过传动系统传递到机器人移动平台的后轮上，以便驱动机器人运动。

可见传动系统是整个移动平台实现是运动功能的纽带和关键。

.典型移动机构分析机器人按移动方式分主要有轮式履带式腿足式三种，另外还有步进移动式蠕动式混合移动式蛇行移动式等。

轮式移动机构特点轮式移动机构是最为普通的运动方式，轮式机器人移动机构普遍具有结构简单速度快节能灵活的特点，同时具有自重轻不损坏路面作业循环时间短和效率高等优势。

并且编程简单可靠性高，每个轮子都可以独立驱动。

与履带式移动机器人相比，当跨越不平坦地形时，轮式机器人则存在明显的不足，其稳定性和对环境的适应性完全依赖于环境本身的状况，对于进入复杂的环境完成既定任务存在严重的困难。

轮式移动机构按轮的数量可分为轮轮轮轮轮。

该结构有定的局限性，只能在相对平坦表面较硬的路面上行驶，如遇到软性地面容易打滑沉陷，但可根据具体地面环境采用些预防措施来缓解该类情况的出现，如图所示。

图轮式移动装置示意图腿式移动机构特点腿足式移动机构分腿腿腿腿等形式。

腿式移动机构优点有腿式机器人的地形适应能力强。

腿式机器人的腿部具有多个自由度，运动更具有灵活性，通过调节腿的长度可以控制机器人重心位置，因此不易翻倒，稳定性更高腿式机器人的身体与地面分离，这种机械结构优点在于机器人身体可以平稳地运动而不必考虑地面的租糙程度和腿的放位置，腿移动机器人如图所示，特点是稳定性好，越野能力强。

腿式移动机构缺点有该类机器人的移动速度慢，机动性较差．负载不能太重腿式机器入对地面适应性和运动灵活性需要进步提高腿式机器人控制系统较为复杂，控制方法还有待完善该机构未进入实用化阶段。

.主要机构的工作原理减速传动机构是电动机通过行星轮减速器的降速，来实现增大转矩调速，通过直齿轮改变轴的方向，输出后轴转矩，为机器人提供主要动力。

后轴驱动机构驱动后轴位于传动系的末端。

其基本功用是增扭降速和改变转矩的传递方向。

转向机构机器人在行驶过程中，经常需要改变行驶方向，本机构是通过两个电机的差速比来实现的。

动力部分采用电机，通过齿轮副降速后带动低速轴的转动，轴与履带驱动机构通过导杆滑块机构连接，使履带驱动机构各自绕前后轴的中心线转动，实现机器人不同角度的爬坡和越障能力。

机器人越障分析.跨越台阶当机器人在爬越台阶时，机器人履带底线与地面之间的夹角将慢慢增大，当重心越过台阶的支撑点时，则完成了爬越台阶的动作。

由运动过程可以看出，图重心的位置处于临界状态，机器人重心只有越过台阶边缘，机器人才能成功的越过障碍。

由此可分析出机器人的最大越障高度。

图上台阶临界状态示意图由图所示几何关系可得变换式可得利用式求出，代入式可算出机器人跨越障碍的高度。

机器人加装后臂，可以大幅提高机器人跨越台阶的高度，如图所示，在后臂伺服电机的驱动下，后臂履带抬起，成直立，在机器人跨越的高度又要高出。

所以本次设计履带设计中机器人跨越障碍的最大高度为图上台阶临界状态示意图.跨越沟槽对于小于机器人前后履带轮中心距的沟槽，因机器人重心在机器人车体内，当机器人重心越过下个沟槽的支撑点时，机器人就越过了沟槽。

也可能由于重心未能过去，倾翻在沟槽内。

当沟槽大于中心距时，履带式机器人可以看做爬越凸台障碍。

履带式移动机器人跨越沟槽时，当重心越过沟槽边缘时，受重力作用，机器人将产生前倾现象，运动不稳定。

由机器人质心变化规律可知机器人重心在以为半径的圆内，由于摆臂展开后机器人履带与地接触长度变大，为了计算最大跨越壕沟宽度，摆臂履带应处于展开状态。

机器人前臂和后臂的长度相等。

弹专家如图所示，这是美国的种较小型机器人，现服役于美国军队，它搭配了个爆炸物感应系统，能有效地探测炸弹。

图这种的机器人是种小型地面探测车，重量仅为磅。

图是生产的机器人配备了两个全自动自动装弹可遥控的杆机抢，重量为磅。

图准备展开图伸展情况图机器人图机器人德国防爆机器人仅在两年前，德国公司出品了款防爆机器人，现在年的新代机器人已经上市了，其结构比以前的更加轻便，体积更小。

这款机器人依靠个灵活的小型系统有了和些大型机器人样的功能。

图行走姿势图最紧凑姿势通过对国内外六履带摆臂式搜救机器人的分析，可以看出六履带摆臂式搜救机器人今后的发展有以下几个方面的趋势结构上，趋向小型微型。

运动上，趋向全方位，更灵活，更具自主性。

在用途上，趋向于功能多功能化。

履带机器人的运动特性平面运动及转弯平面运动及转弯是最基本的运动方式，当两侧的履带同向等速运动时，则表现为直线行走，当两侧履带反向等速运动可实现原地零半径回转，而不同速度同向运动可实现任意半径转向。

图图为四摆臂履带单元同时着地，使机器人与地面的接触面积增大，可以使机器人适应松软泥泞和凹凸不平等各种地形环境图图图图图中当遇到小坡度的斜坡时，可直接爬坡而不必采取其他动作，从而可减少对驱动控制系统要求图图图图为四摆臂单元向上摆到中间位置，可实现机器人小空间转向运动。

图机器人爬坡时，姿态可以转变成图。

当坡度较大时，则图和图是较好的姿态，这两种方式可使机器人重心位于稳定状态，从而保证机器人顺利爬坡。

图图图自撑起及涉水机器人的主要控制系统和检测元件则安装在中间箱体中，为了避免在运动中被损坏，机器人可以通过个摆臂单元向下摆动，抬高中间箱体的高度。

履带式，机器人，结构设计，毕业设计，全套，图纸在微小型履带机器人方面美国走在了世界的前列，代表机器人有机器人，机器人，等。

我国微小型机器人的研究和开发晚于西方的些发达国家，我国是从世纪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”型排爆机器人，“龙卫士反恐机器人”，“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摘要引言履带机器人的现状及发展履带机器人的运动特性本研究采用的行走机构.行走机构的选择.履带机器人的功能性能指标与设计.主要机构的工作原理机器人越障分析.跨越台阶.跨越沟槽.斜坡运动分析机器人移动平台主履带电机的选择.机器人在平直的路上行驶.机器人在坡上匀速行驶.机器人的多姿态越阶移动机构的分析及其选择.典型移动机构分析.本研究采用的移动机构履带部分设计.履带的选择.确定主从动轮直径.功率验算.同步带的物理机械性能.履带主从动轮设计.副履带部分设计履带翼板部分设计.履带翼板的作用.履带翼板设计计算履带装置的重心及其各部件重心.主履带的重心计算.副履带的重心计算.主履带及其摇臂也就是副履带总部分的重心计算总结致谢参考文献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。