救援機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-履帶式移動(dòng)機(jī)械手【含6張cad圖紙+文檔全套資料】
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救援機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘要：火災(zāi)的發(fā)生快速而迅猛，很多時(shí)候由于空氣中殘留大量易燃易爆氣體，使得救援工作很難開展。全世界很關(guān)注救援機(jī)器人的發(fā)展，因?yàn)榫仍畽C(jī)器人體積靈活，可以持續(xù)工作，能夠及時(shí)就出遇害人員。文中對(duì)救援機(jī)器人國(guó)內(nèi)外的發(fā)展和研究作了詳細(xì)介紹，強(qiáng)調(diào)了本文使用救援機(jī)器人的必要性。
本文通過(guò)對(duì)救援機(jī)器人國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)和具體應(yīng)用，了解了救援機(jī)器人的好處。本文對(duì)救援機(jī)器人提出了總體的設(shè)計(jì)方案和自由度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，做出了詳細(xì)的計(jì)算。最后設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)和機(jī)身設(shè)計(jì)。機(jī)械臂采用四關(guān)節(jié)機(jī)械手。
關(guān)鍵字：救援機(jī)器人；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；模塊化分析；四關(guān)節(jié)機(jī)械手
Rescue Robot of Structure Design
Abstract :The complexity of the work of fire disaster rescue,some time because of residual danger air rescue work has brought great difficulties. Rescue robot with its small size, flexible virtues such as disaster rescue tool assisted and caused widespread concern in the world. This paper analyzes the use of emergency rescue rescue robot's necessity and feasibility, introduced the research history and development situation of domestic and foreign rescue robot.
This paper discusses the development history of the rescue robot, application status at home and abroad, and its great superiority, the robot specific design requirements, the design, overall design and detailed design of each degree of freedom structure calculation; the final design of the walking mechanism and the fuselage design. Manipulator with four joints manipulator.
Keywords: disaster rescue robot；structure design；modularization analize；four joint manipulator；
目 錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
1 緒論 1
1.1 課題研究意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外救援機(jī)器人研究現(xiàn)狀 1
1.3 救援機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì) 3
2 救援機(jī)器人總體方案的確定 4
2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5
2.2 驅(qū)動(dòng)方式 5
2.3 確定負(fù)載 5
2.4 運(yùn)動(dòng)速度 5
3 行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6
3.1 行走機(jī)構(gòu)方案的討論 6
3.1.1 行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
3.2 大小錐齒輪的設(shè)計(jì)和校核 11
3.3 輸出軸的設(shè)計(jì)和校核 13
3.4 鍵的校核 19
3.5 雙擺臂的設(shè)計(jì) 20
4 機(jī)身設(shè)計(jì)及大臂的設(shè)計(jì) 21
4.1 機(jī)身的設(shè)計(jì) 21
4.1.1 支撐架的設(shè)計(jì) 21
4.1.2 機(jī)座的設(shè)計(jì) 21
4.1.3 機(jī)身箱體材料的選擇 21
4.1.4 機(jī)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝 21
4.2 大臂的設(shè)計(jì) 21
4.2.1 大臂的材料選擇 22
4.2.2 大臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
4.2.3 大臂電機(jī)及減速器選型 22
5 機(jī)械手小臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24
5.1 手部的設(shè)計(jì) 24
5.2 腕部設(shè)計(jì) 24
5.3 手腕偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)計(jì)算 25
5.4 軸分析及計(jì)算 28
5.5 軸承的壽命校核 29
5.6 軸的強(qiáng)度校核 30
總結(jié)與展望 31
參考文獻(xiàn) 32
致謝 34
0
1 緒論
由于現(xiàn)在的環(huán)境惡化越來(lái)越嚴(yán)重，很多災(zāi)害不斷發(fā)生，有些情況是我們無(wú)法控制的，因此廣泛的使用救援機(jī)器人是必然的趨勢(shì)[1]。因?yàn)樵跒?zāi)害發(fā)生之后，災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性使得救援工作進(jìn)行緩慢。據(jù)大量數(shù)據(jù)表明，如果在災(zāi)難發(fā)生后的48小時(shí)之內(nèi)救不了那些幸存者，他們的死亡率就會(huì)急劇上升。而在危險(xiǎn)又緊急的情況下，如果救援工作不能及時(shí)展開，這無(wú)疑是對(duì)遇害人員生命的威脅。這種情況下，使用救援機(jī)器人進(jìn)行輔助營(yíng)救就顯的非常重要[2]。
1.1 課題研究意義
火災(zāi)的發(fā)生往往迅猛，消防員很難進(jìn)入使得火情得到控制。救援工作受到空間限制、高溫濃煙、危險(xiǎn)物質(zhì)的影響，使得遇害人員不能夠及時(shí)的得到救助?；馂?zāi)救援機(jī)器人應(yīng)該小巧靈活，在救援過(guò)程中能夠克服各種障礙，適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境。很快找到幸存者的位置并且可以避免消防人員進(jìn)入救援現(xiàn)場(chǎng)受到事故二次發(fā)生的傷害[3-4]。火災(zāi)救援機(jī)器人還能克服高溫，濃煙的環(huán)境，持而有序的長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行救援，所以研究火災(zāi)救援機(jī)器人在救援工作中有著重要的意義。
1.2 國(guó)內(nèi)外救援機(jī)器人研究現(xiàn)狀
機(jī)器人技術(shù)起初是為了進(jìn)行軍事戰(zhàn)場(chǎng)的戰(zhàn)情偵查和戰(zhàn)場(chǎng)清掃等工作，在上個(gè)世界的八十年代以前，就有人已經(jīng)提出將機(jī)器人用在救援上面。
自從發(fā)生了美國(guó)俄克拉荷馬州的大樓爆炸案和日本神戶—大阪的地震之后，救援機(jī)器人的應(yīng)用得到了充分的肯定，各個(gè)國(guó)家也開始了對(duì)救援機(jī)器
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