摘要:对于煤矿搜救机器人的研究，已经从试探性阶段到了必要性阶段。而其行走机构的设计更是关系到其运动状态、运动速度、控制精度。显然，行走机构设计是搜救机器人的首要研究任务，它是机器人适应复杂煤矿现场环境的本体结构。本课题通过设计履带挡板来实现其结构的封闭特性，达到防止异物进入行走机构的目的。同时也分析了履带机器人行走的运动学和动力学，通过建立方程主要列出影响其运动的主要因素，引进滑转修正了转向时的部分误差。在越障分析上，通过研究几种典型的地形障碍，分析整个机器人越障的性能。通过给定的越障尺寸，也修正了部分尺寸，从而完成整个设计。

关键词 煤矿井下搜救机器人 运动学 越障性能

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 项目概述-1

1.2 目的及意义-1

1.3 国内外发展概况-1

1.4 主要研究内容-3

1.4.1设计任务-3

1.4.2设计内容-3

1.4.3 设计要求-3

2 总体设计-4

2.1 行走机构的方案设计-4

2.2 行走机构的结构分析-5

2.3 驱动方案的选择-6

2.4 封闭特性的确定-7

2.5 摆臂方案的选取-7

2.6 驱动电机的选择-8

3 行走机构的运动学和动力学分析-9

3.1 履带行走机构的运动学分析-9

3.1.1 直线运动学分析-10

3.1.2 转向运动学分析-11

3.2行走机构的动力学分析-13

3.2.1 斜坡运动运动学分析-13

3.2.2 直线运动动力学分析-14

4 行走机构的越障性能分析-16

4.1 典型的障碍地形-16

4.2 典型地形的越障-16

4.2.1 越障时机器人质心分布分析-16

4.2.2 攀爬台阶-18

4.2.3 攀爬斜坡-20

4.2.4 跨越宽沟-20

4.2.5 攀爬连续台阶-21

4.3设计参数-22

4.4 越障总结-22

5 部分零部件的校核和参数计算-23

5.1 履带的选择和计算-23

5.2 驱动轮的选择和计算-23

5.3 张紧装置的校核和计算-25

5.3.1 张紧装置结构及其工作原理-25

5.3.2 弹簧类别的设计与计算-25

结论 -28

致谢-29

参考文献-30