搜救机器人机械臂系统设计研究

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1、万方数据锌苤昙／J大’UDC密级作者姓名：指导教师：学位论文搜救机器人机械臂系统设计研究张洋郝丽娜教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学位学科专业名称：机械电子工程论文提交日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月评阅人：孝样经红叁论文答辩日期：2014年6月答辩委员会主席：磁东北大学2014年6月万方数据AThesisfortheDegreeofMasterinMechatronicsEngineering洲Ⅲ⋯舢㈣Ⅷ㈣洲⋯洲lY2990512DesignandResearch

2、onManipulatorsystemofSearch—and．RescueRobotByZhallgY_angSupervisor：ProfessorHaoLinaNortheasternUniVersi坶June2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：；

3、啊日期：伽r识∥．z7学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年∥学位论文作者签名：强}再签字日期：伽愀‘．21导师签名：却舔唧签字日期：加l杈(o万方数据东北大学硕士学位论文摘要搜教机器人机械臂系统设计研究摘要在灾难中的环境危险、恶劣，还

4、有各种复杂的情况，需要用机器人代替人进行工作来减轻环境对人造成的伤害。搜救机器人可以做到对周围环境信息进行采集处理，了解灾难中的情况，还可以对受难人员做到即时的搜查和救治。因此，对搜救机器人应用无论在军工还是社会都占有很重要的地位，故有必要对其系统进行设计和研究。本文主要工作如下：首先，分析国内外搜救机器人的研究情况，对现有的搜救机器人进行调查，确定搜救机器人机械臂基本设计参数。根据所确立的基本参数对机械臂整体计算、选型、设计，利用S01id、Ⅳ0rks建模软件对机械臂三维虚拟样机进行设计，之后应用Solidwo

5、rks中自带的静力分析模块Simulation对受力较大的支撑座进行强度校核，通过分析结果验证机械臂设计的可行性，对机械臂各零部件进行出图、加工，对整体进行装配调试，完成机械臂的实验样机。其次，对机械臂进行运动学计算和仿真，通过仿真结果和实际数据进行对比，分析运动误差。利用ADAMS分析机械臂动力学，得到运动速度、加速度曲线，为后续的工作打定基础。最后，完成机械臂控制系统的设计，采用的是心duino作为控制器，组建基于控制器模块、舵机控制模块、温湿度传感器的硬件系统；完成基于MATLAB和Arduino软件的对整

6、个机械臂系统进行的控制。关键词：机械臂；ADAMS；Arduino；舵机驱动控制万方数据东北大学硕士学位论文AbstractDesignandResearchonManipulatorsystemofSearch．and．RescuerobotAbstractWiththedeVelopmentofscienceandtecllIlology，automationequipmenthasan’ectedeVe巧aspectofourlife．Robottechnologyasahi曲-techindustryau

7、tomationproducts，alsoattractmorepeople’sattentionandresearch．Especiallyinthedisaster，badenvironmentalriska11dallkindsofcomplicatedsituations，robotsreplacemaIltoworka11dreduceenViroIlIllemald锄agetopeople．Therefore，印plicationsofsearch-a11d-rescuerobotbothinmili

8、tar)，a11dsocialoccupiesaVegimpoIrtaIltposition．Itisnecessa巧tododesignandresearchonthesystem．ThemainI．esearch、)~rorksa1．easf．ollo、vs：Firstofall，analysisofthesearch-and-rescuerobotathomeand