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摘要：随着我国改革开放的不断开展，我国经济建设和技术应用都得到了高速稳定的发展，机器人已成为制造加工行业必不可少的关键设备，机器人可以分为关节机器人和移动机器人两种，关节机器人通常情况下是固定不动的，所以其工作范围非常局限，而移动机器人恰恰克服了这一技术难题，随时随地的移动大大的增加了机器人的使用区间，使得机器人能够更加方便快捷的完成各项任务。
移动机器人相比普通关节机器人增加了移动机构，移动的方式多种多样，有腿式移动机构，轮式移动机构，履带式移动机构等等，选择何种移动方式决定了移动机器人的工作性质和内容。
本篇论文中提出了一种结构巧妙、机动性好、稳定性能高的多功能履带式机器人设计方案，本方案对履带式机器人技术进行深入分析研究，其工作原理是：利用履带式机器人的双节双履带进行支撑机器人本体进行移动，通过调整两节履带的角度来翻越障碍，最终实现机器人自由移动的目的。
多功能履带式机器人作为一种新型的移动机器人，对此进一步的研究也是不能忽视的。
关键词：机器人；移动机器人；履带式机器人AbstractWith the continuous development of China's reform and opening up, China's economic construction and technology applications have been high-speed and stable development, the robot has become a manufacturing and processing industry essential essential equipment, robots can be divided into joint robot and mobile robot two, joint robot Usually the case is fixed, so its working range is very limited, and mobile robots just to overcome this technical problems, anytime, anywhere the mobile greatly increased the use of the robot range, making the robot can more quickly and easily complete the task.Compared with the common robot, the mobile robot has increased the movement mechanism, the movement way is varied, the leg movement mechanism, the wheel movement mechanism, the crawler movement mechanism and so on. What kind of movement mode is selected determines the working nature of the mobile robot and content. This paper presents a multi-functional crawler robot design scheme with clever structure, good mobility and high stability. The scheme is based on the deep analysis of the crawler robot technology. The working principle is that the use of the double- Section of the double track to support the robot body to move, by adjusting the angle of the two tracks to cross the obstacles, and ultimately achieve the purpose of free movement of the robot. Multi-function crawler robot as a new type of mobile robot, this further study can not be ignored.Keywords: robot，Mobile robots, Crawler robots目录Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2移动机器人的发展概况 (1)1.3 Solidwork软件的介绍 (2)1.4 有限元分析的介绍 (3)1.5 课题研究的意义及目的 (4)第二章多功能履带式机器人的设计 (5)2.1 多功能履带式机器人的设计要求 (5)2.2多功能履带式机器人的设计概述 (5)2.2.1多功能履带式机器人与其他类型移动机器人原理的对比 (5)2.2.2多功能履带式机器人与其他类型移动机器人特点的对比 (8)2.2.3 多功能履带式机器人的设计参数 (8)2.3多功能履带式机器人的具体设计 (8)2.3.1 机器人底座结构设计 (9)2.3.1.1行走电动机的设计与选型 (9)2.3.1.2减速器齿轮的设计 (12)2.3.1.3齿轮齿数的选择 (13)2.3.1.4直齿圆柱齿轮静力及接触分析的理论计算 (14)2.3.1.5直齿轮静力及接触的有限元分析 (17)2.3.1.6链传动的设计 (19)2.3.2机械手臂结构设计 (21)2.3.2.1机械手臂转动电机的设计与选型 (21)2.3.2.2机械手臂转动结构的设计 (23)第三章总结与展望 (24)参考文献 (24)第一章绪论1.1 引言随着我国改革开放的不断开展，我国经济建设和技术应用都得到了高速稳定的发展，机器人应用的地方变得越来越多，从单一的生产制造业发展到各行各业，甚至延伸到排爆等危险的具体工作。
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业论文（设计）题目：履带式机器人结构设计学院：工学院*名：**学号： ********专业：农业机械化及其自动化年级：农机1001指导教师：肖丽萍职称：副教授2014年 5 月摘要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Packbot机器人，Talon机器人，NUGV等。
我国微小型机器人的研究和开发晚于西方的一些发达国家，我国是从20世纪80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-B”型排爆机器人，“龙卫士Dragon Guard X3B 反恐机器人”，“JW-901 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一个动力输出平台，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、机动能力并能承受一定的掉落冲击，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;模块化设计AbstractIn terms of micro small crawler robots walk in the forefront of the world in the United States, on behalf of the robot has disposal robot, Talon robot, NUGV, etc. Miniature robot research and development in our country later than some developed western countries, our country from the 1980 s began to research in the field of robot. One of the typical composite mobile robot developed by the Chinese academy of sciences \"norm of spirit - B\" type eod robots, \"Dragon Guard Dragon Guard X3B anti-terrorism robot\", \"JW - 901 eod robot\", etc.The design is novel, the purpose of this design can achieve pit, surmounting obstacles. Through in the robot arm with other function modules to realize different use function, the significance of this study is to provide a power output for robot platform, provides the basis for the development of all sorts of function of robot platform.This design is the choice of mobile solutions adopted crawler drive structure. Structure of the overall use of modular design, in order to follow-up maintenance, removal can be adapted to various complicated road, and can turn on either side of the rocker arm before and after active control to regulate the robot's motion, so as to achieve auxiliary pit, surmounting obstacles. After reasonable design robots will have good environmental adaptability, mobility and can absorb a certain amount of drop impact, this design of the mobile mechanism is mainly composed of four parts: the driving wheel deceleration institutions, wing rotating mechanism, adaptive pavement actuators, track and track wheel motion mechanism.Keywords: tracked robot; tracked mobile mechanism;the modular design目录摘要 (2)1 引言 (5)2 履带机器人的现状及发展 (6)3 履带机器人的运动特性 (9)4 本研究采用的行走机构 (12)4.1 行走机构的选择 (12)4.2 履带机器人的功能、性能指标与设计 (13)4.3 主要机构的工作原理 (14)5 机器人越障分析 (15)5.1 跨越台阶 (15)5.2 跨越沟槽 (16)5.3 斜坡运动分析 (17)6 机器人移动平台主履带电机的选择 (19)6.1 机器人在平直的路上行驶 (19)6.2 机器人在30°坡上匀速行驶 (20)6.3 机器人的多姿态越阶 (21)7 移动机构的分析及其选择 (23)7.1 典型移动机构分析 (23)7.2 本研究采用的移动机构 (27)8 履带部分设计 (28)8.1 履带的选择 (28)8.2 确定主从动轮直径 (31)8.5 功率验算 (38)8.6 同步带的物理机械性能 (38)8.7 履带主从动轮设计 (39)8.8 副履带部分设计 (42)9履带翼板部分设计 (47)9.1 履带翼板的作用 (47)9.2 履带翼板设计 (47)10 计算履带装置的重心及其各部件重心 (49)10.1 主履带的重心计算 (49)10.2 副履带的重心计算 (54)10.3 主履带及其摇臂也就是副履带总部分的重心计算 (55)总结 (56)致谢 (57)参考文献 (57)1 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。
履带式巡检机器人毕业设计摘要：本文设计了一种基于履带式机器人的巡检系统，主要用于工业领域的设备巡检和安全监测。
该设计结合了激光雷达和摄像头等传感器，利用自主导航算法实现机器人的自主巡检。
利用物联网技术与云平台实现数据的实时传输和远程监控。
通过该设计，可以提高巡检效率，减少人力成本，提供更全面、准确的巡检报告，从而提升工业生产的安全性和稳定性。
关键词：履带式机器人，巡检系统，激光雷达，自主导航，物联网一、引言近年来，随着工业自动化和智能化程度不断提高，传统的人工巡检方式已经难以满足现代工业生产的需求。
人工巡检存在效率低、误差大、安全风险高等问题，因此迫切需要一种能够代替或辅助人工巡检的新型巡检系统。
履带式巡检机器人作为一种典型的智能巡检设备，具有移动灵活、操作简便、覆盖面广等优势，因此备受关注。
本文基于履带式巡检机器人，设计了一套完整的巡检系统，旨在提高设备巡检的效率和准确性，并为工业生产提供更加稳定、安全的保障。
二、系统结构与工作原理（一）系统结构履带式巡检机器人巡检系统主要由以下几个部分组成：传感器模块、自主导航模块、通信模块和云平台。
传感器模块包括激光雷达、摄像头、温湿度传感器等，用于采集巡检环境的数据信息；自主导航模块包括定位系统、姿态控制系统和路径规划系统，通过这些系统实现机器人的自主巡检；通信模块用于实现机器人与云平台的数据传输和远程控制；云平台用于数据存储、分析和管理，实现对机器人巡检过程的实时监控和数据分析。
（二）工作原理1. 传感器模块：激光雷达主要用于地面三维建模和障碍物检测，摄像头用于实时视频监测和图像识别，温湿度传感器用于环境参数监测。
这些传感器通过实时数据采集，为机器人提供丰富的环境信息，为自主导航和巡检提供数据支持。
2. 自主导航模块：通过激光雷达所得到的地图信息，配合机器人自身的定位和姿态控制系统，实现机器人的实时定位和运动控制。
路径规划系统能够根据预设的巡检路线和环境信息，规划最优的巡检路径，实现机器人的自主巡检。
机械毕业设计1107巡检机器人结构设计
介绍
本文介绍了一种用于巡检的机器人的结构设计。
该机器人可以
在工厂或其他设施内巡检且可以检测机械和电气设备是否正常工作。
机器人采用履带式底盘和支架，便于在不平坦的地面行驶。
该机器
人还配备了摄像头和传感器，用于检测周围环境。
结构设计
底盘
底盘由两个坚固的履带组成，提供良好的稳定性和机动性。
底
盘还配备了电机和减速器，用于驱动履带，控制机器人前进、后退、左转和右转。
支架
支架由两根铝合金杆制成，固定在底盘前部和后部。
支架还配
备了机械臂，可用于操作机器人所检测到的设备。
摄像头
机器人装备了一台高清摄像头，可用于拍摄周围环境。
摄像头
位于机器人顶部，可以旋转和倾斜，以便于获取更好的画面。
传感器
机器人还配备了多个传感器，用于检测机械和电气设备的运行
状态。
传感器可以实时监测机械和电气设备的温度、压力、电压等
参数，并将数据传输到处理器进行分析和处理。
结论
本文介绍了一种用于巡检的机器人的结构设计。
该机器人可以
在工厂或其他设施内巡检且可以检测机械和电气设备是否正常工作。
机器人采用履带式底盘和支架，便于在不平坦的地面行驶。
该机器
人可称为一种非常有效和高效的巡检设备，在电力、制造业等领域具有重要的应用价值。
1前言1.1课题研究的目的与意义1.1.1课题研究的目的挖掘机械是工程机械的中一种主要类型，是土石方开挖的主要机械设备，包括有各种类型与功能的挖掘机。
各种类型的挖掘机已广泛应用在工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程，农田改造、矿山采掘以与现代化军事工程等的机械化施工中。
据统计，工程施工中约有60%以上的土石方量，均由挖掘机来完成。
选择研究此课题，是为了跟好地为挖掘机履带行走装置的设计提供一些方法和参考。
1.1.2课题研究的意义挖掘机械在工程机械发展中占有很大比重和重要的地位，是重点发展的机械品种之一。
尤其是中小型、通用的单斗挖掘机不仅用作土石方的挖掘工作，而且通过工作装置的更换，还可以用作起重、装载、抓取、打桩、钻孔等多种作业。
它在各种工程施工中功用更大，已经成为机械化施工中广泛使用的不可缺少的重要机械装备。
我国挖掘机行业近年来虽有很大的发展，但是生产的品种、数量和技术性能的先进性都还跟不上客观发展的要求，质量尤其需要进一步提高，这在当前形势下，挖掘机械行业所面临的迫切而艰巨的任务。
能否多、快、好、省地完成这项任务，将直接影响到机械化水平的提高，影响到国防建设，影响到现代化建设的速度。
履带式液压挖掘机是一种常见的土石方开挖机械设备，广泛应用在工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、农田改造、矿山采掘以与现代化军事工程等的机械化施工中。
挖掘机历来为世界各国工程机械行业永恒不变的焦点，但由于其复杂的制造技术、部结构以与投入产出比高的特点，长期以来挖掘机所配套的关键液压零部件技术被欧美日所掌控，我国在挖掘机产品上的技术与世界先进水平存在较大差距。
然而，近年来国产挖掘机品牌的市场占有率正在逐步攀升，一批具有较强自主创新能力的挖掘机生产商在不断壮大。
从国际市场看，我国已经成为世界最大的挖掘机生产国和消费国之一。
但是国将近80%的份额被国外品牌占领。
这就需要对履带式挖掘机作更为深入的研究。
通过选择此课题，可以进一步巩固加深对所学工程机械知识的理解，并且为我国挖掘机的具体结构进行设计与优化贡献一些力量。
《机器人技术基础》大作业智能搜索机器人设计——多节履带式煤矿井下搜索机器人设计班级：32010704班设计小组：吉红、志伟、泽宇、永飞、晓川、琛时间：2010年12月29日目录1.机器人设计目的 (2)2.机器人结构设计 (3)2.1煤矿事故现场环境分析 (4)2.2煤矿搜索机器人总体结构设计 (4)2.3煤矿搜索机器人行走履带设计 (5)2.3.1履带接地应力和地面承载能力 (6)2.3.2地面最大推力 (7)2.3.3地面最大推力牵引力的影响因素 (8)2.4煤矿搜索机器人关节模块设计 (9)2.5煤矿搜索机器人单元模块设计 (10)2.6煤矿搜索机器人运动驱动设计 (12)3.小结 (13)1.机器人设计目的近年来，随着原油价格不断攀高，国际能源紧局面再次显现。
我国有着储量丰富的煤炭资源，是目前经济发展和社会运行的主要能源之一，全球能源紧局势的加剧和经济高速发展的迫切需要，对煤炭的需求量快速增长，促使许多煤矿超量超载运营。
由于对安全保障设施投入的不足或各种非法的开采，导致矿难事故不断发生，对人民的生命安全构成了严重的威胁，给社会财产造成了严重的损失。
据统计：2005年全国煤矿共发生死亡事故3341起，死亡5986人；一次死亡10人以上特大事故58起，死亡1739人；一次死亡3-9人重大事故210起，死亡886人。
从2004年四季度到2005年发生的百人以上的矿难事故就有6起。
2006年1至4月份，全国煤矿发生安全事故死亡1154人，发生一次死亡3-9人的重大事故44起，一次死亡10人以上特大事故4起，一次死亡30人以上特别重大事故1起，2006年全国煤矿共发生事故294起、死亡4746人。
全国煤矿平均2.5天就发生一起一次死亡3人以上的重特大事故。
矿难事故主要包括瓦斯事故、粉尘爆炸事故、顶板事故、水害事故、运输事故等，其中以瓦斯事故最为严重，死亡人数所占比例最大。
2005年全国煤矿发生瓦斯事故405起，死亡2157人，瓦斯事故死亡人数占全国煤矿事故总死亡人数的36.0%。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它摘要煤矿灾害尤其是瓦斯煤尘爆炸事故发生后,矿井环境十分复杂,井下因灾受伤人员面临极其危险的状况,需尽快地转移与救护；而救援工作异常困难和危险,往往在救援工作中造成救护人员的伤亡。
研发代替或部分代替救护人员及时、快速深入矿井灾区进行环境探测和搜救工作的救灾机器人具有极其重要的意义。
本论文研究工作的目的是设计结构新颖、具有独创性的可携带、抗一定冲击的履带移动机器人，以能够适应在恶劣环境和复杂路况下工作。
通过在移动系统上加载不同的模块，能够实现搜救机器人不同的使用功能，本研究意义在于为后续设计的搜救机器人提供一个基础的动力平台，以便于能够开发出更多使用功能的搜救机器人。
本研究所设计的搜救机器人移动方案是履带式驱动结构。
该方案采用模块化设计，便于拆卸维修，可以分段自适应复杂路面，并可主动控制两侧翼板模块的转动来调节机器人姿态变化，辅助爬坡、越障和跨沟；机器人经过合理的结构布局和设计后具有良好的环境适应能力、机动能力并能抵抗一定高度的掉落冲击。
所设计的机器人移动机构主要由四部分组成：主动轮减速驱动机构、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，本论文对上述各部分方案分别进行论证、结构设计计算、3D建模，并设计了搜救机器人虚拟样机。
关键字：搜救机器人；复合移动机构；模块化设计；AbstractCoal mine disasters,especially gas and coal dust explosion, mine environment is very complex and wounded tolls mine face extremely dangerous conditions,be transferred as soon as possible and rescue.and rescue work extremely difficult and dangerous, often resulting in the rescue work in the ambulance casualties.R & D to replace or partially replace the ambulance personnel in a timely manner, quick in-depth environmental exploration and mine disaster relief robot search and rescue work is extremely important The purpose of this thesis is to design novel structure, its unique portable,shock intelligently tracked mobile robot, in order to be able to adapt to the harsh environment and the complicated road to work.Mobile systems loaded by different modules, search and rescue robots can be achieved using different functions, this study is important because other people's search and rescue robot designed to provide a basis for the dynamic platform to facilitate greater use of features can developsearch and rescue robots.This resoarch is moving search and rescue robot crawler.The program is modular in design, easy disassembly maintenance, can be complex adaptive sub-surface, active control can turn on both sides of flange module to adjust the robot pose changes, supporting climbing,obstacle and cross-channel.The design of the robot moving mechanism mainly consists of four components. Active wheel reducer drive mechanism, flange rotation institutions, adaptive road implementing agencies, sports organizations track and track wheels, part of the paper on the above programs were carried out feasibility studies, structural designcalculation, 3D modeling , and design a rescue robot prototype.Key words: search and rescue robots; composite mobile body; modular design目录前言 (1)1 绪论 (3)1.1 课题研究背景及意义 (3)1.1.1 课题研究背景 (3)1.1.2 课题研究意义 (3)1.2 国内外的研究概况 (5)1.2.1 国外研究现状 (5)2.2国内研究现状 (10)1.2.3 发展趋势 (11)2 搜救机器人的总体结构方案设计 (12)2.1 井下复杂环境对救灾机器人的要求 (12)2.2 典型移动机构方案论证分析 (13)2.2.1 轮式移动机构特点 (13)2.2.2 腿式移动机构特点 (14)2.2.3 履带式移动机构特点 (15)2.2.4 履、腿式移动机构特点 (16)2.2.5 轮、履、腿式移动机构性能比较 (17)2.3 本研究采用的行走机构 (17)2.4 救灾机器人性能指标与设计 (18)2.5 本章小结 (19)3矿用搜救机器人运动参数设计计算 (20)3.1机器人越障分析 (20)3.1.1机器人跨越台阶 (20)3.1.2跨越沟槽 (20)3.2斜坡运动分析 (20)3.3 本章小结 (20)4机器人移动平台机械设计 (21)4.1驱动电机的选则 (21)4.1.1基于平地的最大速度的电机功率计算 (21)4.1.2爬坡最大坡度的驱动电机功率计算 (22)4.2 本章小结 (23)5 驱动轮减速器设计 (24)5.1减速器方案分析 (24)5.1.1减速器应满足的要求 (24)5.1.2 减速器方案分析 (25)5.2 减速器的设计计算 (26)5.2.1减速器的传动方案分析 (26)5.2.2配齿计算 (26)5.2.3初步计算齿轮的主要参数 (27)5.2.4装配条件的计算 (32)5.2.5高速级齿轮强度的验算 (33)5.2.6 轴的设计及校核 (41)5.3 本章小结 (44)6移动机构履带及翼板部分设计 (44)6.1履带的选择 (44)6.1.1 确定带的型号和节距 (45)6.1.2确定主从动轮直径 (46)6.1.3确定节线长度和带宽 (46)6.2 翼板部分设计 (48)6.3 本章小结 (49)7机器人摇臂的设计 (49)7.1 摇臂作用概述 (49)7.2摇臂传动减速器设计 (51)7.3本章小结 (52)8 总结与展望 (53)致谢 (55)参考文献 (56)前言我国的煤炭资源十分丰富，是世界上最大的煤炭生产国和消费国。
