摘要：我国国土面积广阔，所处的气候带和地质带丰富，所以就导致了自然灾害频发，例如泥石流，山体滑坡，地震等，其中以地震带来的影响最甚，环太平洋地震带是世界上最大的地震带，紧随其后的是欧亚地震带，中国有很大一部分国土面积就处在这二者之间，同时印度板块与太平洋板块之间的相互挤压也容易造成地震这样的自然灾害。而且由于灾害救援工作危险系数很高，若使用人力去救援，不仅效率低，而且还会造成额外的人员伤亡，这时候如果有灾害救援机器人的参与，不仅可以提高搜救的效率，还能减少很大一部分人员伤亡的概率。灾害救援机器人具有小巧灵活等很多的优点，使得它正逐渐成为一种受到广泛关注的救援工具。文中分析了灾害机器人的优越性与可行性，以及国内外现今救援机器人的研究状况和发展方向。

这个课题是去设计一个灾害救援机器人，在灾害救援中扮演着辅助的角色，这要求设计的灾害救援机器人可以在复杂的地形之中保持良好的通过性，与此同时，还需要配备一些生命探测装置与摄像装置，这样救援人员就可以在远处操纵机器人进行勘探，大大降低了风险系数，灾害救援机器人同时也会配备一些简单的机械手，可以进行一些简单的障碍物移除工作。在文章中，设计了救援机器人的整体结构，机器人手臂使用了多关节机械手。

关键词： 灾害救援机器人；结构设计；越障；多关节机械手

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题的研究意义-1

1.2救援机器人的先进性-1

1.2.1限制救援行动的主要因素-1

1.2.2救援机器人的优势-2

1.3研究现状-2

1.3.1国外研究现状-2

1.3.2国内研究现状-3

1.4救援机器人的分类-4

1.5救援机器人的发展方向-6

1.5.1群体机器人的研究-6

1.5.2自主机器人的研究-6

1.5.3任务的多样化-6

1.5.4传感技术-7

2机械手总体方案设计-8

2.1机械手工程概述-8

2.2机械手设计方案论述-8

2.2.1负载的确定-8

2.2.2驱动方式的确定-8

2.2.3传动系统的设计-8

2.2.4工作范围的确定-9

2.2.5运动速度的确定-9

3车体总体方案设计-9

3.1设计的总体思路-9

3.1.1系统分析阶段-9

3.1.2技术设计阶段-9

3.2设计方案要求-9

3.3设计车体结构-10

3.3.1车体结构的选型-10

3.3.2运动特性分析-11

3.3.3履带轮和履带的设计-13

3.3.4锥齿轮的设计与校核-15

3.3.5直齿轮的设计-20

3.3.6传动轴的设计与校核-20

3.3.7键的校核-27

3.3.8双摆臂驱动系统的计算-28

3.3.9双摆臂电机的选择-29

3.3.10双摆臂减速器的选择-30

4小臂的结构设计-31

4.1夹持器的结构设计-31

4.1.1夹持器的类别-31

4.1.2夹持器的设计-32

4.2手腕偏转驱动计算-33

5 机身的设计-36

5.1 机身部件的设计-36

5.2 步进电机的选择-36

5.3 键的设计与校核-41

5.4 机身箱体的设计-41

6 辅助装置选配-42

6.1 探测装置选配-42

6.2 测距避障装置选配-43

7 三维模型-44

结论-45

致谢-46

参考文献-47