机械毕业设计1107履带式机器人结构设计

履带侦察机器人结构设计
履带侦察机器人的结构设计基本上包括底盘设计和机身设计两个部分。

底盘设计：
1. 履带：使用履带作为机器人的底盘，以增强其在不平地形上的稳定性和通过能力。

2. 驱动系统：采用电动马达驱动履带的转动，以使机器人能够自由移动。

3. 悬挂系统：在履带上安装悬挂装置，以增加机器人通过不平地形的能力。

4. 转向系统：设置转向装置，使机器人能够改变行进方向。

机身设计：
1. 机身外壳：机身外壳应具有坚固耐用的特性，以保护内部机械部件免受外部环境的影响。

2. 摄像装置：在机身上安装摄像装置，用于收集和传输图像信息。

3. 传感器：在机身上配置环境感知传感器，如红外传感器、雷达等，以提供机器人周围环境的感知能力。

4. 数据传输装置：通过在机身上设置数据传输装置，将机器人收集到的信息传输给操作者或其他系统。

5. 能源系统：机身内部配置电池或电源供应装置，为机器人的电动驱动系统和其他电子部件提供能源。

总的来说，履带侦察机器人的结构设计需要考虑到机器人在不
同地形中的行进能力和操作需求，并充分利用各种传感器和装置来实现侦察任务的要求。

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履带式巡检机器人是一种能够自主移动、巡视、检测的智能机器人。

该机器人使用履带作为移动装置，能够适应各种地形，具有较强的越障能力和稳定性。

本文将介绍履带式巡检机器人的设计原理、功能实现以及未来发展的前景。

一、设计原理（1）履带式机器人的结构和工作原理履带式机器人由履带系统、控制系统、传感器系统以及电源系统等部分组成。

其中，履带系统由履带轴、履带链、驱动器、托带轮和张紧轮等组成，能够提供稳定的行走和越障能力。

控制系统负责机器人的运动控制和工作任务的执行。

传感器系统主要包括激光雷达、摄像头、温度传感器等，用于感知环境和采集数据。

电源系统提供电能供给，保证机器人的正常工作。

（2）履带式巡检机器人的工作原理履带式巡检机器人通过控制系统对履带系统进行控制，实现机器人的移动和转向。

传感器系统可以感知机器人周围的环境信息，如温度、湿度、气体浓度等。

机器人通过将采集到的数据进行分析和处理，可以对环境进行巡视和检测。

同时，机器人可以根据需要进行自主导航和路径规划，以实现更高效的巡检任务。

二、功能实现（1）环境巡视功能机器人通过搭载的摄像头和激光雷达对实际环境进行巡视，可以获取环境的实时图像和距离数据。

通过分析这些数据，机器人可以实时监测环境中的物体、人员以及障碍物，并及时反馈给操作员或控制中心。

（2）故障检测功能机器人搭载了温度传感器、振动传感器等设备，可以对设备和设施进行故障检测。

例如，在电力设备巡检中，机器人可以检测电缆温度、设备振动等异常情况，及时报警并提供故障诊断数据，以便维修人员进行处理。

（3）安防监控功能机器人可以通过搭载的摄像头和红外传感器对安全风险进行监控。

例如，在工厂巡检中，机器人可以对禁区、危险区域进行巡视，及时发现异常情况并报警。

同时，机器人还可以通过红外传感器检测烟雾、火焰等危险信号，保障人员的生命安全。

（4）自主导航功能机器人搭载了导航系统，可以通过SLAM算法实现自主导航和路径规划。

机械毕业设计1107轮式机器人结构设计
1. 引言
本文档旨在讨论机械毕业设计中的1107轮式机器人结构设计问题。

通过对机器人的结构设计，旨在实现机器人的稳定性、灵活性和可靠性。

2. 机器人结构设计要求
2.1 稳定性
设计目标是确保机器人在移动或承载负载时保持稳定，避免不必要的震动或倾斜。

2.2 灵活性
机器人应具备一定的灵活性，以适应不同的工作环境和任务需求。

2.3 可靠性
机器人的结构设计应考虑到长时间使用的可靠性，以减少故障和维修需求。

3. 结构设计方案
根据上述要求，提出以下结构设计方案：
3.1 轮式机器人底盘
采用四个轮子的底盘设计，以提供稳定性和平衡性。

每个轮子
应具备独立悬挂系统，以适应不平坦的地面。

3.2 主体结构
主体结构应采用轻量化材料，既要保证强度，又要减少机器人
的整体重量。

同时，考虑到灵活性，可以设计可拆卸的连接部件，
以便于维护和更换。

3.3 机械臂
机械臂应具备良好的运动范围和稳定性，以适应机器人的工作
任务。

采用多关节设计，以实现更灵活的操作。

4. 结论
通过以上结构设计方案，可以实现1107轮式机器人的稳定性、灵活性和可靠性。

在实践中，应结合具体需求和实际情况对结构进
行进一步的优化和调整，以达到最佳设计效果。

参考文献
[1] 参考文献1
[2] 参考文献2。

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。

多功能履带式机器人设计一、整体结构设计多功能履带式机器人的整体结构设计是其实现各种功能的基础。

为了适应不同的工作环境和任务需求，机器人的外形通常采用紧凑且坚固的设计。

履带部分是其重要的移动机构，履带的材质需要具备高强度、耐磨损和良好的抓地力。

履带的宽度和长度应根据机器人的负载能力和通过性要求进行合理选择。

较宽的履带可以增加机器人的稳定性，而较长的履带则有助于提高其跨越障碍物的能力。

机器人的主体框架一般采用铝合金或高强度工程塑料，以减轻重量并保证足够的强度。

在框架上，合理布置各种传感器、执行器和电子设备的安装位置，同时要考虑到散热、防护和维修的便利性。

二、驱动系统设计驱动系统是多功能履带式机器人的动力来源，直接影响其运动性能。

常见的驱动方式有电动驱动和液压驱动。

电动驱动具有响应速度快、控制精度高、噪音低和无污染等优点。

通常采用直流无刷电机或步进电机，通过减速器将电机的高速旋转转换为履带的低速转动。

在电机的选择上，需要根据机器人的负载、速度和工作时间等参数进行计算，以确保电机能够提供足够的扭矩和功率。

液压驱动则适用于负载较大、工作环境恶劣的情况。

液压系统通过油泵将机械能转化为液压能，再通过液压缸或液压马达驱动履带运动。

液压驱动具有输出扭矩大、过载能力强的特点，但系统相对复杂，维护成本较高。

三、控制系统设计控制系统是多功能履带式机器人的大脑，负责对机器人的运动、操作和各种功能进行精确控制。

控制系统通常采用基于微控制器或嵌入式系统的架构，如Arduino、STM32 等。

通过编写控制程序，实现对电机、传感器和执行器的实时控制。

在控制算法方面，常用的有 PID 控制、模糊控制和神经网络控制等。

PID 控制算法简单可靠，适用于对精度要求不高的场合；模糊控制则能够较好地处理不确定性和非线性问题；神经网络控制具有强大的自学习和自适应能力，但计算量较大，对硬件要求较高。

为了实现远程控制，机器人还需要配备无线通信模块，如 WiFi、蓝牙或 4G/5G 模块，以便操作人员能够在一定距离内对机器人进行监控和操作。

机械毕业设计1107步行式机器人结构设计引言步行式机器人是一种能够模仿人类行走方式的机器设备，具有广泛的应用前景。

本文旨在设计一种步行式机器人的结构，以满足特定的功能需求。

本文将讨论机器人的主要组成部分、运动方式和结构设计。

机器人的主要组成部分步行式机器人的主要组成部分包括：1. 机械结构：包括机器人的身体框架、关节和传动系统等。

2. 传感器：用于感知环境和获取数据，如摄像头、激光雷达等。

3. 控制系统：用于控制机器人的运动和决策，包括硬件和软件部分。

机器人的运动方式步行式机器人可以采用不同的运动方式，如行走、爬行、跳跃等。

在本设计中，我们将采用行走作为主要的运动方式。

机器人的行走将通过控制关节和传动系统的运动来实现。

结构设计在机器人的结构设计中，我们需要考虑以下因素：1. 载重能力：机器人需要有足够的强度和稳定性来携带所需的载荷。

2. 灵活性：机器人的关节和传动系统需要设计成能够自由运动和适应不同地形的形态。

3. 节约能源：机器人的结构应该尽量减少能量消耗，以延长电池寿命。

4. 安全性：机器人的结构应该具备抗震性和防护性，以应对意外情况。

根据以上考虑，我们设计了如下的机器人结构：1. 身体框架：采用轻量化的材料，如铝合金，以提供强度和稳定性。

2. 关节设计：采用多自由度关节，以实现机器人的灵活运动。

3. 传动系统：采用高效的传动装置，如电机和减速器，以提供足够的驱动力。

4. 支撑结构：在机器人的脚部设计中，采用合适的支撑结构和接触材料，以适应不同地形并提供稳定性。

结论本文提出了一种步行式机器人的结构设计，包括主要组成部分、运动方式和结构设计。

该设计考虑了机器人的功能需求，如载重能力、灵活性、节约能源和安全性。

通过采用合适的材料和装置，并结合智能控制系统，我们可以设计出一种满足特定需求的步行式机器人。

参考文献[1] 张三，李四. 步行式机器人结构设计研究. 机械工程学报, 2020, 48(10): 123-135.。

履带式巡检机器人毕业设计一、引言随着科技的不断发展，机器人技术已经广泛应用于各个领域。

其中，巡检机器人作为机器人技术的重要应用之一，在电力、石油、化工等行业得到了广泛应用。

履带式巡检机器人作为一种新型的巡检机器人，具有移动速度快、适应能力强、稳定性高等优点，因此在巡检领域具有广阔的应用前景。

二、履带式巡检机器人的总体设计1. 总体结构履带式巡检机器人主要由底盘、控制器、传感器、电池等部分组成。

其中，底盘是机器人的主体部分，包括履带、驱动轮、导向轮等；控制器是机器人的大脑，负责控制机器人的运动和各种传感器的工作；传感器是机器人感知外界的工具，包括红外传感器、声音传感器等；电池是机器人的能源，负责提供电力。

2. 工作原理履带式巡检机器人采用履带式移动机构，通过电机驱动履带转动，实现机器人在各种地形上的移动。

同时，机器人配备有多种传感器，可以感知外界环境，并将感知到的信息传输给控制器。

控制器根据传感器反馈的信息，控制机器人进行相应的运动和操作。

当电量低时，机器人会自动返回充电桩进行充电。

三、履带式巡检机器人的硬件设计1. 控制器控制器是履带式巡检机器人的核心部分，负责控制机器人的各种动作和操作。

本设计中选用STM32F4系列单片机作为控制器，该单片机具有高性能、低功耗、易于开发等优点。

2. 传感器传感器是履带式巡检机器人感知外界环境的重要工具。

本设计中选用了红外传感器、声音传感器等传感器，用于检测温度、气体浓度等参数。

3. 电源模块电源模块是履带式巡检机器人的能源供应部分。

本设计中选用锂电池作为电源，该电池具有能量密度高、充电周期长等优点。

四、履带式巡检机器人的软件设计1. 程序设计语言本设计采用C语言进行程序设计，因为C语言具有高效、可移植性好、与硬件交互能力强等优点，适合用于控制器的程序设计。

2. 主程序流程主程序流程包括初始化、传感器数据采集、控制器数据处理、电机控制等部分。

首先进行系统初始化，然后启动传感器进行数据采集，将采集到的数据传输给控制器进行处理，控制器根据数据处理结果控制电机进行相应的动作和操作。