爬楼机器人

摘要

摆臂式爬楼机器人是一种能够在多种特殊地形上进行作业的移动式机器人。它属于作业机器人的一种，可以将人从危险的工作中解脱出来，是当前机器人领域研究的热点之一。本文通过对国内外各种类型爬楼机器人现状进行了系统的分析与比较，论述了爬楼机器人的运动方式、控制系统等。首先介绍了国内外爬楼机器人研究现状，阐明本课题研究的目的、意义。然后进一步介绍了本爬楼机器人总体结构。本文在此基础上，设计了抓扶手支架机械手，着重阐述了爬楼机器人夹持机械手主要问题及其解决方法，并对关键部件进行设计和分析。

关键词: 爬楼机器人履带机械手

Abstract

The wall climbing robot of hook claw is a climbing robot can worked at height on the vertical wall of mobile service robots. It belongs to a robot of limit, Will work from the dangerous freed, currently, it is one of the hotspots where the field of robotics research. Based on the current situation at home and abroad to conduct various types of wall-climbing robot system for analysis and comparison, discusses the wall climbing robot of hook claw’s mode, adsorption and control systems. Firstly, it is introduce that Research to the climbing robot at home and abroad, clarify the purpose of the research, significance. And then further describes the overall structure of the wall-climbing robot, meanwhile it is also asked to design reasonable and efficient of crawling device, and in this basis, it is focused on the main problems and solutions for climbing robot control system, the robot's control system must be simple, safe, reliable, efficient, and convenient.

Keywords: wall-climbing robot; hook claw; rough wall; Development

目录

摘要 .......................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................... II 目录 ....................................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)

1.1 本文研究的目的及意义 (1)

1.2 国内外爬壁机器人的发展现状和趋势 (2)

1.3 爬楼机器人的相关技术 (3)

1.4 研究内容及研究方法 (4)

1.4.1 研究内容 (4)

1.4.2 研究方法 (4)

第2章摆臂式爬楼机器人系统方案构成与设计 (5)

2.1 机器人系统方案 (5)

2.1.1 机器人移动载体机构设计 (5)

2.1.2 行走模块 (5)

2.2 机器人履带的选择 (6)

2.2.1 车体模块选择 (7)

2.2.2 动力装置的设计 (8)

2.3 爬楼机器人的控制系统 (8)

2.3.1 系统控制 (9)

2.3.2 系统控制总体结构 (9)

2.4 本章小结 (10)

第3章机器人履带和气动机械手设计 (11)

3.1 履带式机械行驶原理 (11)

3.1.1 行驶原理 (11)

3.1.2 履带的基本结构和参数 (12)

3.2 机械手手部的设计计算 (13)

3.2.1 手部设计基本要求 (18)

3.2.2 选择手抓的类型及夹紧装置................................ 错误!未定义书签。

3.2.3 手部的设计............................................................ 错误!未定义书签。

3.2.4 缸筒壁厚的设计.................................................... 错误!未定义书签。

3.2.5 手抓夹持范围计算................................................ 错误!未定义书签。