一种新型越障车的设计开题报告

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1、安徽工业大学工程硕士专业学位论文开题报告姓名_________赵翔_________________学号____________________培养领域__________________________校内导师姓名职称_____汪永明教授___校外导师姓名职称___________________安徽工业大学研究生部2015年12月4日-8-2012级工程硕士学位论文开题报告论文题目一种新型越障车的设计课题来源根据导师指导意见课题名称四轮独立驱动的单行星轮驱动的越障车系统的设计课题负责人论文类型（1）1、工程设计2、产品研制报告3、研究论文选

2、题的目的、意义世界上许多国家都在研制军用机器人、扫雷机器人和消防机器人等危险作业机器人。救灾机器人是机器人的一个新兴发展领域。在世界各地，由于自然灾害、恐怖袭击和矿难火灾等各种原因导致的灾难时有发生。在救援现场，救援人员只有非常短的时间（48小时）用于寻找幸存者。然而抢险救灾工作却往往由于设备技术等因素的影响受到很大的限制。灾害搜救工作的复杂性、危险性和紧迫性给救援工作带来了极大的困难。复杂危险的灾害现场给救援人员及幸存者带来巨大的威胁，也会阻碍救援工作快速有效的进行。使用救援机器人进行搜救是解决这一问题的有效手段。本文讨论的越障车是一种为其他

3、机器人在野外或人类不能到达的地方提供一个运输移动的载体，扩展机器人的工作空间，从而形成新的机器人种类——越障机器人。越障机器人不仅可以应用于工业行业中的一些特殊作业，降低作业人的劳动强度，提高生产效率，将劳动者从恶劣的作业环境中解放出来，还可以在各种危险、空间狭小、环境恶劣等人类无法到达或不便到达的地方进行勘测和工作。越障车可以说是移动机器人的根本，越障车的发展是移动机器人发展的基础。因此，越障车的研究具有着很重大的意义。-8-本课题国内外研究概况国内外对越障车的研究已有百年历史。自第一次探月高潮以来，美国、前苏联相继研制出各种越障车类型。这其

4、中有连续式越障方案，比如履带式、行星轮式；间歇式越障解决方案，比如步进式。就移动系统而言，主要有以下几种分类：轮式，腿式，轮腿式和履带式。每种形式的移动系统都有其自身的优点和不足。其中轮式越障车具有高速、高效、易控的优点，但是在越障能力上较差。在国内，行星车悬架构型方面的研制尚处于起步阶段，但进展很快，中科院沈阳自动化所在2002年研制了一种蛇形机器人，由16个单自由度关节模块和蛇头、蛇尾组成，在监控系统的无线控制下可实现蜿蜒前进、后退、侧移、翻滚等多种动作，并能传回蛇头上安装的微型摄像头的监控视频。国防科技大学在2001年也研制了一种蛇形机器

5、人。中国矿业大学在“211工程”的支持下，已开始研制煤矿救灾机器人。八轮摇臂月球车、六轮铰接作用车、行星轮式探月车等各种车型相继推出，但在科研实践方面仍很欠缺。美国JPL在月球及行星车研制方面的成果代表了该领域的最高水平，开发的Rocky系列火星车均采用被动适应地形的摇臂转向架式的悬架，这种悬架适应地形不需要耗费额外的能量。因此在能量获取及其困难的太空环境中，将这种被动适应地形的悬架用于月球及行星车的移动系统是相当理想的。Rocky系列悬架被动适应地形能力较强，当行星车遇到障碍时，通过主摇臂副摇臂的转动，并借助于中间轮调整重力在各轮上的分布，从

6、而提高车体的稳定性和越障能力。Rocky7没有实现整体质量在各轮上的均匀分配，导致各轮电动机的驱动力功率大小不一致，不能有效的利用电动机效率，造成浪费。前苏联的八轮月球车虽然实现了整车质量在各轮上的均匀分配，提高了电动机的驱动效率，但是由于月球车的八个车轮分别通过扭杆弹簧和底盘连接，导致悬架对复杂地形的适应能力不够好。从20世纪60年代到70年代，迅速普及并实用化的工业越障车给人的印象只是自动机械手。广泛开展越障车移动功能的研究和开发是进入20世纪80年代以后的事。现在作为移动越障车而开发试制的移动机械种类已远远超过了机械手。特别是履带式越障车

7、，它不仅是生物体中没见过的移动形态，而且能够在复杂的底面行进。 履带式越障车因采用履带传动方式而得名。履带传动方式又叫循环传动方式，其最大特征是将圆状的循环轨道履带卷绕在若干车轮上，使车轮不与地面直接接触，利用履带缓冲地面而带来的冲击，使越障车能够在各种路面条件下行进。  复杂地形环境搜索越障车是越障车学中的一个重要组成部分，它是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合智能控制系统。现实中，越障车包括复杂地形环境搜索越障车、侦察越障车、巡逻越障车、爆炸处理越障车、和步兵支援越障车和复杂环境下搜救越障车等，用来代替深入

8、敌方或危险的环境下去侦查或搜集资料、排除爆炸物等工作，能够在很大程度上减少人员的伤亡，在现代和未来的战争中起到越来越重要的作用。民用履带式越障车被广泛