D337-可变形仿生翻滚四足机器人结构设计 下载积分：150　资料编号： D337

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Word版说明书1份，共42页，约20000字

CAD版本图纸，共12张

可变形仿生翻滚四足机器人结构设计

摘要: 移动机器人是科学技术进步的产物，更是人类无限幻想和智慧的结晶。移动机器人在军事、生产、生活以及科学研究中还有着许多潜在的应用前景。移动机构决定了移动机器人的综合移动性能，是移动机器人能够在工作环境中实现快捷、平稳、精确、高效移动的关键。

为了提高机器人的移动效率，同时也为了降低机器人结构的复杂性，本课题从现代仿生学原理出发，将自然界中的翻滚运动引入到四足机器人结构当中，并借鉴可重构机器人理论，首次提出一种具有翻滚模式和步行模式的可变形仿生翻滚四足机器人，达到用一种机构实现两种运动的目的。

本文对可变形仿生翻滚四足机器人进行了总体方案设计，选定了结构参数，和驱动方式。详细地对机器人的本体结构进行了设计，并对机器人关键部位进行了校核。

本课题提高了四足机器人的环境适应能力，拓展四足机器人的应用领域，而且丰富了移动机器人学科的理论和实践，对移动技术的发展和高机动性移动平台的开发具有一定的借鉴作用，具有重要的理论意义与实际应用价值。

关键词：四足机器人；仿生翻滚；可重构机器人；设计校核

目　录

第一章 绪论 6

1.1课题研究的目的与意义 6

1.2移动机器人的应用领域 7

1.2.1工业领域 7

1.2.2农业生产 7

1.2.3科技探索 7

1.2.4医疗服务机器人 8

1.3国内外在该领域的研究现状 8

1.3.1轮-足复合式移动机构 8

1.3.2仿生翻滚与翻转移动平台 9

1.4主要研究内容 11

第二章 移动机器人系统 12

2.1移动机器人系统组成 12

2.2 传统移动机器人简介 12

2.3 腿式移动机器人 13

2.3.1双腿 13

2.3.2四腿 14

2.3.3六腿 15

2.4腿式机器人存在的问题及展望 16

2.5轮式移动机器人 17

2.5.1单轮滚动机器人 17

2.5.2 两轮移动机器人 18

2.5.3 三轮及四轮移动机器人 19

2.5.4 复合式移动机器人 21

2.6轮式移动机器人性能比较 21

2.7履带式机器人 22

2.7.1单节双履带式机器人 23

2.7.2双节双履带式移动机器人 23

2.7.3多节多履带式移动机器人 23

2.7.4多节轮履复合式移动机器人 24

2.7.5自重构式移动机器人 24

2.7.6履带式移动机器人存在的问题及发展趋势 25

第三章 总体方案设计 26

3.1 结构外形设计 26

3.2 仿生翻滚运动方案设计 27

3.3结构基本参数 28

3.4驱动方案选择 29

第四章 机器人设计 30

4.1 电机选择 30

4.1.1 电机扭矩 30

4.1.2确定电机型号 31

4.1.3选择联轴器 32

4.2 机械结构设计 33

4.2.1 材料选择 33

4.2.2 机体设计 33

4.2.3 大腿机构设计 35

4.2.4 小腿机构设计 36

4.2.5 足部设计 36

第五章 设计总结 37

5.1主要内容小结 37

5.2设计心得体会 38

参考文献 38

致  谢 41

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