毕业设计（论文）外文资料翻译

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1、附件五：扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）外文资料翻译教科部：机械电子教科部专业：机械设计制造及自动化姓名：张远超学号：061001632外文出处：ComputersElect.EngngVol.22,No.3,193-209,1996附件：DESIGNANDSUCTIONCUPANALYSISOFAWALLCLIMBINGROBOT指导老师评语签名：朱兴龙年月日爬墙机器人的设计及其吸盘分析B.BAHR,Y.LIandM.NAJAFIB.BAHR,Y.LI:美国威奇托市，威奇托州立大学机械工程系M.NAJAFI：美国Ashtabula市，肯特州立大学数学与计算机科学（发表于199

2、5年12月13日）摘要—这篇论文描述了用吸盘从一个表面爬到另外一个表面的双腿移动式机器人的设计，动静态学和安全分析。工作的雅各宾矩阵源于三个人为的约束方程式，然后编写一个程序去计算机器人最危险地方的反作用力和驱动力。与此同时，我们研究了在重力的作用下可变形吸盘上的压力分配和机器人负荷分配的数量。0.绪论从原则上讲，机器人技术系统为复杂的自动控制和制造业的过程提供了新的技术途径，而且人们通过它们的应用可以从危险的工作环境中解放出来。这些操作通常是单调简单的、艰苦的、危害人类健康的。然而，人类的劳动付出仍然有很大一部分用于那些操作。经验表明，许多手动操作不能通过传统的自动控制来实现自动

3、操作，自动化是唯一的解决方法。它表明工业机器人正在取代人类的操作，如装载、卸载、检查、维护、焊接、喷漆和精确制造。另一方面，工业机器人并不是设计在非正式组织的环境下工作的，比如摩天大楼、核电站、大型存储箱和航天飞行器的结构。因此，近年来许多研究人员研发出可以攀登垂直墙面的机器人，并明确了机器人在非正式环境下的需求。机动攀登机器人的领域是一个新型的、快速发展的跨学科领域。许多研究人员发起挑战，为机器人的移动和攀登创造更敏捷的机械装置。为了完成不在传统机器人操作装置范围之外的任务，应该发展出新一代的机器人系统。这些攀登机器人利用真空、磁力或者推进器系统来实现表面的粘附。威奇托州立大学在

4、1990年发明了一台名为ROSTAM的攀登机器人。它由四条腿和一个中心部分组成。这四条腿有相同的设计，每条腿有两个自由度。第一个自由度是转动自由度，可以使腿绕着齿轮轴转动。这个转动的动作从齿轮减速直流电动机被传送到涡轮，接着传送到腿部的转动联接。第二个自由度是移动自由度，可以使腿沿着气缸的轴心伸展。腿的移动动作是通过将压缩空气送入使杆伸缩的气压缸的端口来实现的。每条腿有两个直径为11.53厘米的吸盘，而且都装备有排出器。ROSTAM-III最新的版本也是在WSU设计出来的，还有中间的转动机构和最好的两条腿。这个机器人能以任何角度改变它的移动方向。在这篇论文中，将讨论接下来几个部分：

5、正文第一部分中，一个新型轻质机器人的设计及其运动的描述。在第二部分中，机器人动静态分析是发达的。而且在这个部分中，机器人的动静态分析随着开发设计部分所需要的逆的力和力矩的分析而发展。由于机器人使用吸盘吸附表面，吸盘的理论安全分析和实验检查将在第3部分中讨论。第4部分展开为基于第2部分和第3部分的机器人安全分析。在第五部分中，我们学习吸盘由于外力的变形。在那里，引入了偏微分方程（有待确定）的设置，以及所受到的边界条件。这一系统的解决方案是基于吸盘上的压力分布的平衡位置的位移量。1.双腿机器人的设计目前研究工作的目标是设计一个有普遍属性机器人，它可以移动，可以攀登在任何材料表面，一爬壁

6、机器人可以在平面，直角表面或平行表面移动。因此，两足机器人的设计如图2所示，它由两个结构（左，右）和两个腿分别装配连接到左，右的结构组成。在每条腿的末端都有一个直径为11.35cm的吸盘。双腿通过左右的螺杆系统结构分别连接。此外，转动装置的设计是在右腿上用一副锥齿轮，使机器人可以不受任何真空线的干扰而改变移动方向。这种机制使机器人转动不受任何限制。该机制的直线运动由一个球导螺杆和两个连接左，右方的直线轴承组成。该机器人的重量很轻（约4公斤），可移动到任何位置。它的重量承载能力至少是8公斤，使机器人可以携带，如摄像机，灯光负载，以及其他检查工具。该机器人有4个直流电动机控制的4个自由

7、度。三个电动机产生旋转运动和一个产生直线运动。当右腿上的吸盘吸附到一个表面，而左腿上的吸盘未吸附到这个表面，一对斜面之间的相对运动使机器人身体围绕右腿转动。该机器人直线运动是由一个直流电动机，一个球导螺杆和两个直线轴承产生的。当右腿的吸盘吸附到一个表面，而左腿上的吸盘未吸附时，球导螺杆逆时针转动连接在左腿上的左边结构。当循环结束之后，机器人处在张开的形势，而且其左腿将依附于表面。然后，其右腿脱离表面，球导螺杆顺时针旋转，这意味着机器人移动了一步。假如需要机器人爬上直角