工业机器人__论文

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1、机电工程学院工业机器人课学期论文论文题目:对轮履复合式移动机器人的认识学生姓名：XXXX学号：XXXXXXXXX专业班级：机制XXXX指导教师：XXXX2012年12月300对轮履复合式移动机器人的认识我选择这个题H是因为下学期我的毕业设计课题是跟着岳老师做的，也是与轮履复合式移动机器人有关。在开始写论文之前我在网上以及图书馆找了这方面的书看，希望对我的论文以及毕业设计能有所帮助。移动机器人已经广泛应用在侦查、巡视、警戒、扫雷排险等危险与恶劣环境中，其工作环境既可能是结构化环境，也可能是自然环境下的复杂、未知、多变的非结构化环境。所以，越障能力是检验移动机器人的道路通过性的重要指

2、标。己经出现的移动机器人的移动机构主要有轮式、履带式和腿式，其屮以轮式的效率最高，但其适应能力相对较差，而腿式的适应能力最强但艾效率最低，履带式移动机构是将圆环状的循环轨道卷绕在若干车轮外，使车轮不直接与地面接触，利用履带可以缓和地面的凹凸不平。它具有良好的稳定性能、越障能力和较长的使用寿命，适合在崎岖的地面上行使。但由于沉重的履带和繁多的驱动轮使得整体机构笨重，消耗的功率也相对较大，腿式移动机构基本上是模仿人或动物的下肢机构形态而制成的。因其出色的地面适应能力和越野能力，曾经得到很多机器人专家的广泛重视，在其开发和研制上投入了大量的时间和精力，也取得了较人的成果。腿式机器人虽然

3、具有较强的越野能力，但结构比较复杂，运动控制的难度较大，而且移动速度较慢。轮式移动机构具有运动速度快、能量利用率高、结构简单、控制方便和能借鉴至今已很成熟的汽车技术等优点，只是越野性能不太强。但随着各种各样的车轮底盘的出现，如口本NASDA的六轮柔性底盘月球漫游车LRTV,俄罗斯TRANSMASH的六轮三体柔性框架移动机器人Marsokohod,美国CMU的六轮三体柔性机器人Robby系列以及美国肌的六轮摇臂悬吊式行星漫游车Rocky系列，已使轮式机器人越野能力人人增加，可以和腿式机器人相媲美。轮式结构按轮的数量分可分为二轮机构、三轮机构、四轮机构、六轮以及多轮机构。二轮移动机构

4、的结构非常简单，但是在静止和低速时非常不稳定。三轮机构的特点是机构组成容易，旋转屮心是在连接两驱动轮的直线上，可以实现零回转半径。四轮机构的运动特性基木上与三轮机构和同，由于增加了一个支撑轮，运动更加平稳。以上儿种轮式移动机构的共同特点是它们所有的轮子在行驶过程中，只能固定在一个平而上，不能作上下调整，因此，地而适用能力差。一般的六轮机构主耍就是为了提高移动机器人的地面适应能力而在其结构上作了改进，增加了摇臂结构，使得机器人在行驶过程屮，其轮子可以根据地形高低作上下调整，从而提高了移动机器人的越野能力。在地面移动机器人家族中，履带机器人具有强大的地形适应性，能够适应恶劣的路面条件

5、，因此得到了广泛的应用。四轮运动平台可充分发挥轮式运动速度高、功耗低的优点，以适合在较平坦的路面上进人冃标地点。关节式履带机器人主要用于危险环境的侦察工作，在一定条件下该机器人能够通过台阶、壕沟、凸台、楼梯等多种障碍。静力平衡状态下，当机体重量、台阶高度及摩擦因数相同时，移动载体的车轮直径越大，越容易爬上台阶。但由于尺寸以及电机输出功率的限制，不可能无限加大车轮直径，故在设计机器人时，采用前摆臂的结构，加大车轮有效直径的同时减小了机器人的体积，提高了越障能力。后摆臂机构可避免机器人跨越障碍时摔落，增加了稳定性，进一步提高了越障能力。主车体采用传统的轮式行走机构，后轮驱动，前轮为引

6、导轮。机器人将根据地形调整姿态，采用对称结构，由4个运动单元和车体构成三节式结构。前面两个运动单元包括一个履带腿机构和一个从动轮机构。后面两个运动单元包括一个履带腿机构和〜个驱动轮机构。车轮驱动采用后轮差速驱动，分别由两个电动机经减速器传动至驱动轴。四条履带腿均配置在车轮内侧，不仅能够实现履带口身的旋转运动，而且绕驱动轮中心轴摆动。中间部分是机器人车体，可装载控制系统、电池及其他各种设备。为保证其能够进入建筑物内并能越过台阶、爬楼梯等越障要求，需要对一般建筑物人口宽度、楼梯的结构尺寸、履带腿长度、履带轮直径、车体长度以及整个机器人的总体尺寸等进行综合考虑，保证其要求的越障能力。这

7、种形式的机器人具有与一般轮式机器人相同的转弯、直线行走等功能；与一般履带式移动机器人有相同的爬坡、越障等功能。此外4个独立驱动履带腿进一步增加了运动的灵活性，使得它对齐种地而的通过能力和越障能力进一步提高。随着科技进步，轮履复合式移动机器人也会有更高、更好的设计方法出现,应用范围也会越來越广。