履带式救援机器人行走系统设计
一种轮履复合式全地形移动机器人设计

一种轮履复合式全地形移动机器人设计摘要:随着全球科技的发展和人类对于探索未知领域的需求增加,全地形移动机器人在多种应用场景中显示出巨大的潜力。
本文提出了一种轮履复合式全地形移动机器人设计,通过将轮式和履带式两种机器人设计理念相结合,来实现对复杂地形的适应能力。
该机器人具有灵活的操控性和稳定性,可以在不同的地形条件下高效地移动和执行任务。
1.引言全地形移动机器人在军事、探险、救援等领域具有广泛的应用前景。
然而,由于现有的机器人设计往往只能适应特定类型的地形,限制了其实际应用能力。
因此,研发一种能够适应多种复杂地形的移动机器人是一个有价值的研究课题。
2.设计理念本文提出的轮履复合式全地形移动机器人设计主要通过将轮式和履带式两种机器人设计理念相结合来实现对复杂地形的适应能力。
具体来说,机器人主要使用四个轮子和两条履带来实现移动。
轮子的设计使机器人具有良好的平稳性和灵活性,可以在平坦地面上高效地行进。
而履带的设计则可以提供更好的越障能力和降低对地面造成的损害,可以在不平坦的地面上保持稳定。
3.机械结构设计机器人的机械结构主要包括底盘、轮子和履带系统。
底盘采用轻量化设计,由强度高的合金材料制造,以减轻机器人的重量。
轮子采用气动轮胎设计,可以调节胎压以适应不同地面的要求。
履带系统由两条橡胶履带构成,可以通过液压系统调整履带的松紧程度,以提供更好的抓地力和越障能力。
4.控制系统设计机器人的控制系统采用多传感器融合技术,包括惯性测量单元、激光雷达和摄像头。
通过融合这些传感器的数据,机器人可以实时感知周围环境,并做出相应的控制策略。
同时,还可以通过遥控器进行远程操控,以适应不同的应用场景。
5.动力系统设计机器人的动力系统由多台电动机和液压系统组成。
电动机驱动轮子的转动,控制机器人的前进、转向和制动等动作。
液压系统则用于调节履带的松紧程度和提供额外的动力输出,以适应不同地形的要求。
6.实验与结果为了验证该机器人的设计效果,进行了一系列实验。
六履带摆臂式搜救机器人的设计

摘要本文首先介绍了近年来我国煤矿生产中发生的安全事故和造成的人员伤亡情况,阐述了研发煤矿救灾机器人的重要性和紧迫性。
在对多种移动机器人的结构形式进行分析的基础上,设计了一种六履带式摆臂行走方案。
其次,本文研究了六履带摆臂式搜救机器人在不同环境下的机身姿态与行进步态,给出了六履带摆臂式搜救机器人的运动分析结果,探讨了几种典型的变形摆臂方式,通过对其行走机构的分析,设计计算了主驱动轴,传动锥齿轮及从动轮等,使其功能更能有效的体现。
然后,根据机器人的驱动要求,设计了硬件电路,系统采用PLC控制模式,可以依据需求扩展各功能模块。
最后,我们验证了本文设计的六履带摆臂式搜救机器人可以在井下复杂环境中实现爬“阶梯”,越“台阶”,翻越障碍、跨越壕沟等自适应非结构地形的能力。
关键词:安全事故;六履带摆臂;搜救机器人; PLC控制ABSTRACTThis paper introduces the recent occurrence of coal mine production safety accidents and casualties, with a description of the development of coal mine rescue robot importance and urgency.In the structure of various forms of mobile robot based on the analysis, design a program of six walking arm tracked.Second, this study tracked six search and rescue robot arm type of body posture in different environments and road gait, gives the six track the movement of the robot arm-type search results, the deformation of a typical pendulumArm way through its travel agency analysis, design and calculation of the main drive shaft, the drive bevel gear and driven wheels, so that it functions more effectively reflected.Then, according to the robot-driven requirements, design the hardware circuit, the system uses PLC control mode, can be based on the function module needs expand.Finally, we verify the design of the six-track search and rescue robot arm type complex environment can be achieved in the underground climb the "ladder", the more "step" over the barrier, across ditches and other non-structural terrain adaptive capacity.Keywords:Accident; Six Track Arm; Search and rescue robot; PLC control目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 选题的背景和意义 (2)1.3六履带摆臂式搜救机器人研究现状及发展趋势 (4)1.3.1六履带摆臂式搜救机器人的研究现状 (4)1.3.2六履带摆臂式搜救机器人的发展趋势 (7)1.3.3六履带摆臂式搜救机器人的运动特性 (7)1.4课题研究内容及意义 (9)1.4.1课题研究的主要内容 (9)1.4.2课题研究的目的与意义 (10)1.4.3煤矿救灾机器人的功能参数 (10)2 六履带摆臂式搜救机器人的总体机构设计 (11)2.1六履带摆臂式搜救机器人的机械设计概述...... 错误!未定义书签。
履带式双控灭火移动机器人的设计与实现

通 过 以上硬 件 电路对 灭火机 器人 进行 运动控 制 。程
序 开始 后首先 进行数 据初始 化 ,然后 灭火机 器人根 据 三 种 不 同情 况 执 行 相 应 的动 作 ,若 检 测 到 障 碍 物 ,则进 入避 障子程 序 ;若 无 障碍物 ,则进 入寻 迹
子 程序 ;若找 到火源 ,则选 择控 制模 式 ,进 入喷 灭
图2 灭 火 执 行 机 构 简 图
火 剂灭火 子程序 。灭 火完成 后 ,整 个程序 结束 。
2 控 制系统设计
21 硬 件设计 .
本 系统 硬 件 部 分 由主 控 制 器 模 块 、运 动 控 制
模 块 、 电源 模块 、火焰 检 测模 块 、舵机 控 制模 块 、
直 流 电机 驱动 模 块 、无 线 射频 收发 模块 和 GS 模 M
块 ,通过 GS 技 术进 行人 机 交流 ,同时主 控 制器 M
模 块 启 动 自动 灭火 模 式 ,驱 动 机 器 人 的 电机 ,使
【 转 第 1 页】 下 9
22 软件设 计 .
根据灭 火过 程要 求和 系统 硬件 电路组 成 ,采用
【2 第 3 卷 1】 4 第9 期 21- ( ) 02 9上
时 ,根 据 火 点火 势 的大 小 控 制 灭 火 器 阀 门的 开 度 以及 喷头摆 动 的角度 ,实施 灭 火作业 。 在 远 距 离或 强 火 势 、火 场 的能 见 度 低 ,不 便 于操 控 者 对 灭 火 机 器 人 实 行 遥 控 的 情 况下 ,可 以 切 换 到 自动 灭 火 模 式 。 自动 模 式 下 灭 火 机 器 人 可
履带式行走机器人论文

1 绪论1.1机器人发展概况在工业机器入问世30多年后的今天;机器人己被人们看作是一种生产工具。
在制造、装配与服务行业,机器入的应用取得了明显的进步。
由干传感器、控制、驱动与材料等领域的技术进步,通过智能机器人系统首次在制造领域以外的服务行业,开辟了机器人应用的新领域,让机器人作为“人的助手”,使人们的生活质量得以提高。
目前在许多领域己经进行了很大的努力来开发服务机器入系统,并力争在较大围使用它们。
这些机器人系统尽管有不同的应用领域,但它们所从事的工作仅限于维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援与数据采集等方面。
机器人是一个通用的自动化装置。
国际标准化组织(1SO)的定义:“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机,这种操作机具有几个轴,能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行各种任务”。
从1954年美国工程师乔治.大卫发表了《适用重复作业的通用性工业机器人》论文开始,到1962年美国联合控制公司推出第一台机器人“尤尼麦特”为止。
机器人开始在工业生产的各种场合中,起到了置关重要的作用。
而在所有的机器人研究中,尤使日本的机器人研究最为突出。
现在国外大多都在致力于直立行走机器人和微型机器人的研究。
特别是注重对于机器人控制和视觉识别方面的研究。
对于行走机器人而言,最引起大多数科学家注意的是对于视觉识别方面的研究。
并且也取得了许多可人的成果。
行走机器人分很多种,不仅有直立式,还有履带式,多支点式等等。
而这里只谈谈履带式行走机器人。
履带式行走机器人是一种利用履带进行支撑机器人机体的移动机器人目前我国发展了多履带式机器人,有四条和六条履带的移动机器人。
他们的优点是转向方便移动稳定的特点,所以适合在恶劣的条件下进行工作。
1.2 履带式行走机器人概述所谓履带式行走机器人(我们这里指的是普通的履带式行走机器人)利用两条履带进行支撑机体进行移动的机器人。
它具有运行稳定,转向灵活,能够越过较小的障碍,并且承载重量较大的特点。
一种履带式机器人设计及其越障分析_朴春日

四摆臂式机器人比其他类型的履带式机器人能跨越 相对更 高 的 障 碍 物 ,因 为 它 有 前 、后 两 个 摆 臂 可 用 来 进行辅助越障,其越障的机理 是 利 用 机 器 人 的 履 带 行走机构将机器人抬升至障 碍 物 的 外 角 线,并 通 过 攀爬动作使机器人的质心越过障碍物的外角线完成 越障[5]。六 履 带 四 摆 臂 式 机 器 人 越 障 过 程 如 图 5 所示。
不易翻倒与卡 阻[2]。 国 内 的 一 些 履 带 式 机 器 人 采 用 拖缆供电通讯的形式,对其在管道中运行的灵活性产 生了一定的影响。
本文设计的六履带四摆臂机器人,旨在用于核工 业管道内壁情况的检查。由于管道内部环境复杂,有 台阶、碎 石 以 及 放 射 性 污 染,所 以 需 要 机 器 人 在 管 道 内具有较强的越障和跨沟能力,并具有无线遥控和图 像采集等功能。
图 3 控制系统结构
履带式机器人的通信系统对于整个系统的稳定 运行起着至关重要的作用。为了便于机器人的行动,
25
2013 年第 3 期
现代制造工程( Modern Manufacturing Engineering)
遥控计算机与机器人之间采用无线通信方式。机器 人的通信设备包括两个双工数据传输的无线通信模 块 FHL0611、无线影音发射模块 T505 和无线图像接 收模块 MR18_V2. 0,它们分别安装在主车体和中心控 制计算机上。无线通信模块采用 433MHz 的工作频率 和串行传输的工作方式,传输距离约为 150m。无线图 像传输模块采用 2. 4GHz 频率,可在 150m 范围内有效 地传输视频信号。 1. 2. 2 控制系统软件设计
欧洲航天局的固定履带式机器人 Nanokhod 移动 时与 地 面 有 很 好 的 摩 擦 因 数,稳 定 性 也 很 高,具 有 很 好的越障 能 力,且 结 构 简 单。 但 是,在 转 弯 时 会 存 在 很大的摩擦损失,机动性较差。美国 iRobot 公司生产 的 Packbot 系列机器人[1],采用了两条主履带和两条 摆臂履带的形式,因受到摆臂数量的限制只能攀爬高 度较低的障碍物。日本千叶工业大学研制的搜救机 器人“木槿”,采用两条主履带和前后两对独立摆动履 带的 形 式,且 两 条 主 履 带 较 宽,将 机 器 人 主 体 部 分 包 裹,形成全身履带机器人,可以在复杂的环境中行驶,
履带式越障机器人系统设计

履带式越障机器人系统设计王枭;王超星;刘淑晶【摘要】针对复杂地形环境的巡检作业,设计了一种履带式越障机器人.分析了复杂地形特点,确定了履带式越障机器人的系统方案,进而利用组件对机器人及越障机构进行了设计,并搭建了履带式越障机器人机械本体结构.基于BASRA主控板搭建了履带式越障机器人控制系统,并采用模块化的设计思想编写控制系统程序,进行了履带式越障机器人的越障性能试验.试验结果表明,履带式越障机器人可以顺利爬越2层台阶障碍物,为能够在复杂地形下进行巡检作业的机器人研究提供理论依据.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】5页(P17-21)【关键词】履带式越障机器人;系统方案;机械本体结构;越障机构;控制系统;性能试验【作者】王枭;王超星;刘淑晶【作者单位】北京市大兴区第一中学,北京102600;三河市职教中心,河北三河065200;北京石油化工学院机械工程学院,北京102617【正文语种】中文【中图分类】TP242.2随着机器人技术的发展,机器人除了广泛应用于工业制造领域外,还应用于资源勘探、抢险救灾、医疗服务、军事和巡检等其他领域。
巡检机器人作为一种特种设备,可以代替人工在复杂的作业环境下完成巡检作业任务。
目前,主流的巡检机器人有履带式、轮式和混合式等,其中以履带式为主[1]。
从20世纪80年代起,国外就对小型履带式机器人展开了系统性研究,比较有影响的是美国的PackBot[2]机器人,URBOT、NUGV和TALON [3]机器人,其中,TALON系列机器人是一种传统的小型双履带式机器人,该机器人可根据任务的不同安装不同的任务模块,主要应用于执行侦察、危险品操作和救援等领域。
此外,英国研制的Supper Wheelbarrow排爆机器人、加拿大布鲁克大学研制的AZMUT机器人[4]、日本的Helios V机器人[5]都属于履带式机器人。
日本东京工业大学的T.Kamegawa等提出了一种搜救机器人,该机器人由多节双履带式模块车连接而成,能够进入狭窄的空间,相邻模块之间由2个主动自由度关节连接或3个随动自由度关节连接,所以该机器人结构形式具有很好的地面适应能力和越障能力[6]。
浅述智能救援履带式机器人

高考物理最新电磁学知识点之传感器全集汇编及解析(3)一、选择题1.如图所示是一个基本逻辑电路。
声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。
该电路的功能是在白天无论声音多么响,小灯泡都不会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮。
这种电路现广泛使用于公共楼梯间,该电路虚线框N中使用的是门电路.则下面说法正确的是()A.R2为光敏电阻,N 为或门电路B.R2为光敏电阻,N为与门电路C.R2为热敏电阻,N为或门电路D.R2为热敏电阻,N为非门电路2.科学家研究发现,磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大,随所处空间磁场的减弱而变小,如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻,R和为滑动变阻器,和为定值电阻,当开关和闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.则A.只调节电阻,当向下端移动时,电阻消耗的电功率不变B.只调节电阻,当向下端移动时,带电微粒向下运动C.只调节电阻R,当向右端移动时,电阻消耗的电功率变小D.只调节电阻R,当向右端移动时,带电微粒向下运动3.电视机遥控器是用传感器将光信号转化为电流信号。
下列属于这类传感器的是A.走廊中的声控开关 B.红外防盗装置C.热水器中的温度传感器 D.电子秤中的压力传感器4.近年来,酒驾几乎成为一种“社会公害”, 2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪,并于5月1日正式实施。
交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示,其中是半导体型酒精气体传感器,该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,为定值电阻。
以下关于电流表的示数与酒精气体浓度之间的关系的图像,正确的是()A. B.C. D.5.每当地震发生后,各路救援人员及时深入灾区,与死神抢时间,争分夺秒抢救被埋人员,有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了()A.振动传感器 B.压力传感器C.红外线传感器 D.电容传感器6.与一般吉他以箱体的振动发声不同,电吉他靠拾音器发声。
履带式类蛇形机器人在复杂环境中的设计及应用

移动方式:轮式、履带式、腿式以及蛇形。这 4 种方式各有 优势:1)轮式移动方式通常被救援机器人所采用,因为它具 有结构简单和灵活性强的特点,所以适用于多种地形环境。 然而,它对软件算法和传感器的依赖程度较高,且在越障能 力、稳定性和能耗方面存在一定的限制。2)履带式移动方 式使机器人具备良好的越障能力,能够在各种复杂地形(如 废墟、楼梯、泥泞道路等)上展现出很强的适应能力。但它 的机械结构相对复杂,导致运动灵活性有所降低。3)腿式 移动方式使机器人具备克服复杂地形和障碍物的能力,在各 种救援场景(包括瓦砾、坑洞和楼梯)中都能够有效移动。 由于腿式移动具有复杂性,因此机器人需要更多的维护和技 术支持来保持其正常运行状态。4)蛇形移动方式则是一种 较为特殊的行进方式。采用蛇形移动的机器人通常以蠕动或 转动的方式行进。这种行进方式速度较慢且负载能力较低, 无法携带多种应急设备进行救援工作,因此其适用范围相对 较小。最新研制的履带式蛇形结构机器人将履带式和蛇形的 优势相结合,使其不仅适用于地震后城市废墟等区域的救援 工作,还能够攀爬楼梯以广泛、全面地探测周围环境并进行 有效救援,同时连接处采用舵机机构设计也为其带来了更稳 定的性能表现。这些特点都有利于机器人在复杂环境中进行 全面探测与救援。
1 机器人的设计方案
1.1 机器人整体结构设计
该机器人采用完整的机器人机械系统基本结构以适应 各种灾难后的复杂地形,通过装载多种探测装置使机器人能 更全面地完成任务,主体机器人应具有一定的承重性能来完 成探测装置的搭载。蛇形机器人整体结构如图 1 所示。该机 器人因其主体结构确定了由前后端通过 1 根正交连接杆连 接而成,在连接杆的两侧安装舵机,与前后行进机构相连接。 舵机在运转过程中,使机器人的前端具有六自由度的运转能 力,能够完成抬头和上台阶等动作行为。同时舵机外使用 2 个副连接杆与后车相连,保证整个装置的稳固性。
多功能履带式机器人设计

多功能履带式机器人设计一、整体结构设计多功能履带式机器人的整体结构设计是其实现各种功能的基础。
为了适应不同的工作环境和任务需求,机器人的外形通常采用紧凑且坚固的设计。
履带部分是其重要的移动机构,履带的材质需要具备高强度、耐磨损和良好的抓地力。
履带的宽度和长度应根据机器人的负载能力和通过性要求进行合理选择。
较宽的履带可以增加机器人的稳定性,而较长的履带则有助于提高其跨越障碍物的能力。
机器人的主体框架一般采用铝合金或高强度工程塑料,以减轻重量并保证足够的强度。
在框架上,合理布置各种传感器、执行器和电子设备的安装位置,同时要考虑到散热、防护和维修的便利性。
二、驱动系统设计驱动系统是多功能履带式机器人的动力来源,直接影响其运动性能。
常见的驱动方式有电动驱动和液压驱动。
电动驱动具有响应速度快、控制精度高、噪音低和无污染等优点。
通常采用直流无刷电机或步进电机,通过减速器将电机的高速旋转转换为履带的低速转动。
在电机的选择上,需要根据机器人的负载、速度和工作时间等参数进行计算,以确保电机能够提供足够的扭矩和功率。
液压驱动则适用于负载较大、工作环境恶劣的情况。
液压系统通过油泵将机械能转化为液压能,再通过液压缸或液压马达驱动履带运动。
液压驱动具有输出扭矩大、过载能力强的特点,但系统相对复杂,维护成本较高。
三、控制系统设计控制系统是多功能履带式机器人的大脑,负责对机器人的运动、操作和各种功能进行精确控制。
控制系统通常采用基于微控制器或嵌入式系统的架构,如Arduino、STM32 等。
通过编写控制程序,实现对电机、传感器和执行器的实时控制。
在控制算法方面,常用的有 PID 控制、模糊控制和神经网络控制等。
PID 控制算法简单可靠,适用于对精度要求不高的场合;模糊控制则能够较好地处理不确定性和非线性问题;神经网络控制具有强大的自学习和自适应能力,但计算量较大,对硬件要求较高。
为了实现远程控制,机器人还需要配备无线通信模块,如 WiFi、蓝牙或 4G/5G 模块,以便操作人员能够在一定距离内对机器人进行监控和操作。
小型履带式行走装置设计

小型履带式行走装置设计一、引言近年来,随着科技的不断发展,机器人已经成为各个领域中不可或缺的一部分,其中行走机器人作为一类具有广泛应用前景的机器人,受到了人们越来越多的关注。
而在行走机器人中,履带式行走装置具有较强的通过性和稳定性,因此被广泛运用于军事、探险和建筑等领域。
本文即围绕小型履带式行走装置的设计展开研究,并考虑其在室内工作环境中的应用。
二、设计目标本文的设计目标主要包括以下几个方面:1.实现小型履带式行走装置的设计和制造;2.提高小型履带式行走装置的稳定性和通过性;3.确保小型履带式行走装置在室内工作环境中的安全性和适应性。
三、设计方案基于设计目标,本文提出以下设计方案:1.结构设计:通过模块化设计,将小型履带式行走装置分为底盘、动力系统、控制系统等模块,方便后期维护和更换零部件。
2.动力系统设计:选用高效、低功耗的电动机作为动力源,通过齿轮传动和电池供电实现履带的驱动。
3.履带设计:采用耐磨、抗压力强的橡胶材料作为履带表面,增加摩擦力,提高行走装置的稳定性和通过性。
4.控制系统设计:使用单片机作为控制核心,通过传感器实时获取行走装置的姿态和环境信息,并根据算法进行相应的控制操作。
5.安全性设计:在底盘上设置避障传感器,通过传感器获取障碍物的位置,从而避免行走装置碰撞到障碍物。
四、设计实施1.结构设计实施:根据模块化设计原则,确定各个模块的尺寸和位置,并利用计算机辅助设计软件进行三维设计和优化。
2.动力系统实施:选用适合装置尺寸和功率要求的电动机,并设计齿轮传动系统和电池供电系统,确保行走装置具有足够的动力和续航能力。
3.履带设计实施:选择合适的橡胶材料,并根据装置尺寸和需求进行模具设计和制造,确保履带的稳定性和耐用性。
4.控制系统实施:选择合适的单片机和传感器,设计相应的电路和程序,实现行走装置的控制和自动避障功能。
五、实验与结果分析1.动力性能实验:在标准工作条件下,测量小型履带式行走装置的最大速度和起爬能力,并与设计要求进行对比。
机械毕业设计07履带式机器人结构设计

机械毕业设计07履带式机器人结构设计履带式机器人是一种具有履带作为移动器件的机器人,它具有良好的越障能力和稳定性,被广泛应用于军事、工业和服务等领域。
本文将针对履带式机器人的结构设计进行探讨。
一、机器人运动系统设计机器人运动系统是履带式机器人的核心部分,它主要由履带、驱动器和底盘组成。
履带是机器人的移动器件,可以提供稳定的运动和越障能力。
驱动器是将电能转化为机械能,并通过传动装置传输给履带的装置。
底盘是机器人的基座,用于支撑整个机器人的重量,并提供机器人的稳定性。
在履带的选择上,应根据机器人的工作环境和应用需求进行选择。
一般来说,宽厚的履带可以提供更好的越障性能,而窄的履带则可以提供更好的转向性能。
在驱动器的设计上,可以选择直流电机或步进电机作为驱动器,根据机器人的负载和速度要求来确定驱动器的功率和转速。
底盘的设计应考虑机器人的稳定性和重心位置,以保证机器人在工作过程中不易倾翻。
机器人的结构设计涉及到机器人的外形和内部组件的布局。
外形设计主要考虑机器人的美观性和易于操作,内部组件的布局设计则要考虑到机器人的功能和结构的紧凑性。
在外形设计上,可以根据机器人的应用环境和工作任务来设计机器人的外形。
例如,如果机器人需要在狭窄的环境中工作,可以设计紧凑的外形和可伸缩的结构,以便机器人能够更好地适应工作环境。
同时,外形设计也要考虑到机器人的易操作性,例如,可以添加手柄或触摸屏等操作界面,以便人类操作员能够更方便地控制机器人。
在内部组件的布局设计上,应考虑到机器人的功能和结构的紧凑性。
例如,电路板、传感器和控制器等组件应合理地布置在机器人的内部空间中,以提供机器人的功能,并减小机器人的体积。
同时,还应考虑到机器人的维护和维修的方便性,例如,为电池和电路板等设备添加易于拆卸和更换的设计。
总之,履带式机器人的结构设计需要综合考虑机器人的运动系统设计和机器人的外形和内部组件的布局设计。
通过合理的设计和选择,可以提高机器人的运动性能和工作效率,使机器人能够更好地应对各种工作场景和任务要求。
四摆臂履带式搜索机器人行走机构设计

四摆臂履带式搜索机器人行走机构设计
四摆臂履带式搜索机器人行走机构是一种新型的机器人行走系统,其行走机构主要由四摆臂和履带组成。
具体的设计方案如下:
1. 四摆臂设计
四摆臂作为机器人的行走支撑系统,需要具备较好的稳定性和抗震性。
设计方案中,四摆臂的杆件采用铝合金材料,具有良好的强度和刚度,并且重量较轻。
通过对杆件的优化设计,使得四摆臂的重心与机器人的中心保持一致,可以使得机器人在行走过程中具备更好的稳定性。
2. 履带设计
履带是机器人行走的关键部件之一,需要能够适应各种地形,同时具备较好的抗磨损性和承载能力。
设计方案中,采用橡胶履带作为机器人的行走轮胎,其具有良好的耐磨性和抗滑性能。
同时,增加了履带的支撑点,可以增加其承载能力,使得机器人可以在不同的地形上顺利行走。
3. 驱动系统设计
机器人的驱动系统主要由直流电机、减速器、液压缸等组成。
设计方案中,驱动系统可以实现对机器人履带的前进和后退控制,从而保证机器人在行走过程中的稳定性和控制性。
综上所述,四摆臂履带式搜索机器人行走机构设计方案,通过对四摆臂和履带的优化设计,保证了机器人的稳定性和控制性,同时可以适应各种地形的行走。
煤矿救援机器人结构设计及分析

煤矿救援机器人结构设计及分析发表时间:2017-09-29T11:11:40.620Z 来源:《基层建设》2017年第14期作者:刘春[导读] 摘要:矿用救援机器人是一种辅助或替代矿山救护队员进行灾区环境探测和搜救工作的应急救援装备,其应用可以有效地加快搜救速度,及时发现被困矿工,快速定位遇难人员,减少人员伤亡。
新疆矿山救护基地新疆乌鲁木齐市 830063 摘要:矿用救援机器人是一种辅助或替代矿山救护队员进行灾区环境探测和搜救工作的应急救援装备,其应用可以有效地加快搜救速度,及时发现被困矿工,快速定位遇难人员,减少人员伤亡。
煤矿井下空间狭小、地形复杂,尤其是煤矿事故后,矿用救援机器人的作业环境和作业对象是变化的、未知的非结构化环境。
因此本文从煤矿救援机器人结构分析入手,对救援机器人的功能和结构进行了设计。
关键词:救援机器人;危险环境;结构设计灾害事故发生后,作业矿工常常被困于井下,需要进行应急救援。
目前的应急救援方法是派矿山救护队员下井直接搜救。
应急救援时间要求紧迫,救援队员越早进入煤矿,被困矿工的生还希望就越大。
但是,矿井瓦斯爆炸发生后,灾区气温升高,粉尘浓度增大,爆炸性气体以及高浓度的有害气体充满了巷道,矿井环境不稳定,随时有发生二次爆炸或多次爆炸的可能;爆炸后部分造成顶板不稳定,随时可能发生冒落;加之爆炸冲击波波及的矿井巷道内设备错乱、冒落的顶板堆积、错综复杂,给搜救工作带来了很大的困难和危险,以至于救护队员往往不能或无法进入某些危险区域进行搜救工作,从而延误了最佳救援时机,增加了伤亡和事故损失。
因此,在灾害发生后,及时、快速、准确地进行井下失踪矿工的搜寻和定位工作是极其重要的。
需要研制代替矿山救护队员进入煤矿井下灾后现场进行环境探测和救援任务的矿用救援机器人。
一、煤矿救援机器人的技术要求为了能够在煤矿灾变事故环境中有效作业,矿用救援机器人有以下技术要求:(1)移动平台具有很强的非结构环境适应能力和很高的可靠性。
履带式遥控灭火机器人的设计及爬坡理论分析

履带式遥控灭火机器人的设计及爬坡理论分析孙嘉燕;王南丁;王述洋【摘要】在发生森林火灾时,通常有毒性气体的散发,给消防人员的人身安全带来了严重的威胁,同时复杂的林区地形也极大地阻碍了救援设备的进入.设计一种履带式多功能遥控灭火机器人,通过换载相应的灭火装备实现在不同火灾环境中灭火、救援、侦查等功能作业.该研究确定了履带式灭火机器人相关性能参数,对履带式灭火机器人的行驶机构进行了创新设计,并通过设计一种两自由度搭载装置,实现对灭火装备的控制;同时分析了几种灭火设备的搭载模式和环境适应性,保证了灭火机器人能够在多种环境下灵活作业;对履带式机器人底盘进行爬坡运动分析,验证了其运动的可行性,为以后的研究提供了理论依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)026【总页数】3页(P10879-10881)【关键词】履带式;遥控;灭火机器人;结构设计;爬坡分析【作者】孙嘉燕;王南丁;王述洋【作者单位】东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】S233.9森林火灾的发生给森林和生态环境带来严重危害,并造成巨大的经济损失。
对于森林火灾,过去通常使用“人海战术”,灭火人员背着风力灭火机等简易工具上山,由于灭火方式手段落后、工具简陋,且现场温度高、烟雾大,常常造成人员伤亡事故。
因此迫切需要设计一种可在林间地带使用的灭火机器人,代替灭火人员作业。
该研究设计了一种可在林间行进的履带式灭火机器人,该机器人配有两自由度燕尾槽式安装模块。
可在上面安装配置消防管枪、消防机械手臂和风力灭火器等模块。
同时,对履带式灭火机器人进行了爬坡理论分析。
1 履带式遥控灭火机器人的结构设计1.1 总体结构设计灭火机器人大多在林区火场等树木较多,空间有限的环境中作业。
因此,要求灭火机器人的设计应满足整体结构紧凑可靠、功能稳定完备,能够规避或者翻越障碍物,同时在执行灭火任务时,能够应对不同火情。
救援机器人控制系统的设计毕业设计

摘要近年来,由于环境恶化导致的自然灾害以及战争导致的人为灾害经常发生。
在灾难发生后的48小时以内,是在受灾现场废墟中寻找幸存者的黄金时间。
灾难救援现场环境往往是异常复杂、危险、多变,救援行动刻不容缓,在此种环境下,采用救援机器人协同救援人员,进行救援行动,能起到事半功倍的作用。
结合救灾场所的非结构化环境,本毕业设计设计了一款救援使用的探测机器人.机器人采用通用开放式机器人系统,采用模块化设计。
机器人系统的性能和功能可以根据救灾环境的需要很方便的增减。
良好的无线通讯功能允许远程操作。
在演示控制界面可以用单片机语言控制机器人移动状况。
控制系统结构流程:计算机发出信号经过电平转换到无线收发模块,之后通过无线通讯到无线接收模块,通过单片机处理以及数据锁存最终控制机器人。
调速系统硬件原理是以AT89S51单片机为控制核心。
救援机器人采用了多种传感器共同作用,以便更加精确的获得探测结果,包括使用3CCD 感光器获得图像信息、使用超声红外传感器精确确定探测目标的位置。
采用履带式行走机构,履带具有较强的驱动力,可以在阶梯上移动、重心低而稳定。
救援机器人具有可靠的机械系统和智能化的控制系统,可以在救灾现场恶劣的自然环境下工作。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词:救援机器人;控制系统;传感器;模块化设计;开放式机器人;AbstractIn recent years,due to the natural disasters caused by environmental degradation and man-made disasters caused by the war happened veryoften.Disaster rescue site environment is often complicated,dangerous, changeable,so it is urgent to rescue.In this environment,adopt the rescue robot coordinated rescue workers to carry on the rescue operation,can have the effect of get twice the result with half the effort.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
(完整版)救援机器人毕业设计论文

德州学院毕业论文(设计)中期检查表目录摘要及关键词 (1)1 引言 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2 国内外的发展趋势和研究现状 (2)2 救援机器人的机械设计 (3)2.1机器人的移动机构设计 (3)2.2机器人运动分析 (5)2.3机器人的传动系统设计 (9)3 救援机器人的控制系统设计 (11)3.1硬件设计 (11)3.2智能机器人的软件设计 (15)4 结论 (17)参考文献: (19)谢辞 (20)救援机器人的设计摘要:本设计是一种可携带的履带式救援机器人,它集成了机械工程、电子技术、智能控制、计算机科学等多科领域先进研究成果,在救援中可用于环境勘探、破障、目标指示跟踪,可以为救援人员提供有效的信息以便做出最有效的措施。
本论文的研究目的是设计机构新颖、具有独创性、可携带抗冲击的智能移动机器人。
关键词:可携带履带式机器人;虚拟仿真;复合移动1 引言1.1选题的背景和意义煤炭工业是我国国民经济的基础产业,煤炭在我国能源发展格局中的基础地位是稳固的前景是广阔的建国。
50多年来,煤炭作为我国的主要能源,在一次能源消费结构中占有大部分比例。
随着我国国民经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,国家对能源的需求将有大幅度的增加[1]。
针对我国煤炭事故的不断增多,且救援水平较低的现状,研究适用于井下瓦斯、煤尘爆炸等重大事故后,能够代替人及时进入事故现场,监测井下环境状况、准确的判断井下作业人员的受困位置以及获取环境信息的煤矿救援机器人系统,实现煤炭矿灾后科学救援,最大限度的减少人员伤亡和财产损失,从而提高我国煤矿安全事故的救援水平具有非常重要的意义。
随着经济的快速发展煤炭的消耗越来越大,而我国的煤炭事业大多数为矿工开采,所以存在的不安全因素很多,瓦斯煤尘和火灾等灾害事故频繁发生,灾害事故严重伤害矿工和造成重大经济损失。
因此开发具有智能的救援机器人是非常具有现实意义的。
目前,救灾方式只是根据事故的类型确定救灾的方案,一般救护人员无法进入危险区域,只能通过提升绞车、移动式风车等设备清除垃圾,向井下通风,然后再搜救遇险矿工。
履带式工程机械液压驱动行走系统

液压与气压传动课程设计任务书
目录
一、设计分析 (1)
二、系统工作原理图 (2)
三、系统性能分析 (3)
四、元件参数计算 (4)
五、元件选型 (7)
六、速度负载曲线 (8)
七、设计小结 (9)
八、实验报告 (10)
九、感想 (12)
十、参考文献 (13)
七、设计小结
在履带式工程机械液压驱动行走系统设计中应用了液压的基础技术,其系统原理图的优劣决定着驱动系统性能的高低,在本次设计中,首先论述了驱动系统中
的主要原理,因为履带式工程机械液压行走系统大多应用在挖掘机、推土机等大型机械中,除了要有较大的负载之外,在空载的情况下还要具有足够的灵活性,可实现驱动轮的前进、快退等基本动作,还要实现它的单动,有助于机器调头转弯。
其次是设计中的系统原理图,最后对主要液压元件在系统中的作用和液压系统中的回路分析,液压元件的结构设计和尺寸计算、强度校核、泵的计算等。
设计中还存在不足,还需要在老师还同学的帮助下进行改进。
........忽略此处.......
9。
可变位履带式地震废墟搜救机器人的设计

图 2 爬坡过程示意图
3 搜救机器人控制系统的硬件组成 根据地震废墟搜救机器人的结构和功能 ,设计出
搜救机器人爬坡过程示意图如图 2 所示 。 由受力 平衡条件得知 ,机器人重心位于 G 处 ,后轮履带与坡 的接触点为 B 点 。 当机器人的重心作用线不超过 B 点时不会发生颠覆 ,因此该搜救机器人能够爬越的最 大坡角 θ= arctan(d/h) 。
图 3 搜救机器人控制系统结构框图
图 4 可变位履带式地震废墟搜救机器人 3D 模型
摘要 : 针对地震后搜救遇到的问题 , 设计了一款可变位履带式地震废墟搜救机器人 。 首先分析和验证了可变 位履带式机器人的结构特点和可行性 , 然后对机器人的控制系统硬件组成进行了架构 , 在此基础上通过 Pro /E 软件对机器人进行了三维实体建模和整机运动仿真 。 仿真结果表明了可变位履带式地震废墟搜救机器 人运动方式多样 , 满足功能要求 , 具有一定的应用价值 。 关键词 : 机器人 ; 地震搜救 ; 履带 ; 结构设计 ; 运动仿真 中图分类号 : T P242畅 3 文献标识码 : A
2013 年第 4 期 尚满喜 :可变位履带式地震废墟搜救机器人的设计
· 93 ·
前端从动轮的高度达到障碍物高度时 ,此时为搜救机 器人跨越障碍的临界抬臂高度 。 受搜救机器人整体尺 寸的限制 ,前臂最大仰角为 35° ,臂长为 100 mm ,故该 机器人上坡时越障高度为 H = 100sin35° ≈ 57 mm ,能 满足一般震后现场废墟的越障要求 。
一种多姿态便携式履带机器人运动设计及分析

执行 任务 , 完成侦察 、 逻 、 巡 警戒 、 反恐 、 排爆 、 科学考察及采样等
好的路面 自适 应能力 ; 通过对左右两段 的主动配置后 , 该机器人 与传统 同类型机器人相 比较 , 在越 障高度 、 沟宽度 、 跨 自适应路 面等移 动性 能方 面明显增强 。
机 内部组成包括 电机 、 离合 机 器 人 进 行 了 系 统 研 究 ,取 得 了 丰 硕 的 成 果 。有 影 响 是 美 国 于架设各种 侦查 仪器 、 械手等设备 , 作为承载单元 ; 左右 两段 是机器人翼板部 分 , 给机 器 I oo 公 司研 制 的 p cbt 器 人 … to 器 人 Ⅲ 这 两 种 机 器 器等零件 , Rbt ak o机 、l a n机 , 人的运动提供驱动力 , 内部组成 包括 电机 、 电源等零件 , 作为运 人已成功地应用于伊拉克战争和阿富汗战争 , 此外 , 国的 s— 英 u 动 单 元 , 型如 图 1 示 。 模 所 prw ela o 器 人 、 e- he r w机 br 日本 的 H ls I机 器 人 l 独 具 特 色 。 eoV [ i 引 也
2个旋转 自由度 。
几何约束:
y tn 1 — l q l s / ) l at( Lc 3 R1.  ̄ = p o — i3
3 : + 1
() 2
() 3
23 .机器人运动特点
在复杂 、 未知环境条件 下作业 , 机器 人需要具 有多种运 动 功能和形体结构 变化功能来适应环境 ,根据机器人的运动功能
( a o a U iesy o e n eT c nlg , hn sa 4 0 7 , hn ) N t n l nvri fD f s eh o y C a gh 10 3 C ia i t e o
矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。