轮履复合式机器人机构设计+solidworks的3D建模(2)

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3.1轮履复合式移动机器人的3D建模 21

3.1.1零件的建模 21

3.1.2 整体机构的三维模型仿真 24

3.2机器人机构装配 28

3.3 本章小结 30

结束语 31

致谢 32

参考文献 33

第一章绪论

1.1研究背景

现今社会科学家不断致力于开发新能源，不断优化机械机构，计算机的认知越来越全面。机器人相关的技术也越来越成熟，随着技术的成熟，在国防以及工业领域得到了广泛的应用。除此之外，还被应用于太空探索、能源开发等高端技术。随着人们人们人们生活品质的不断提高，在医疗救助这一领域得到了尤为广泛的应用[1]。

移动机器人是机器人领域的重要分支，科学家致力于开发更卓越的机器人。最初的机器人移动性差，移动机器人的出现很好的解决了这一技术问题，使机器人得到越来越多的人认可。随着移动机器人的技术越来越成熟，已经被划分为智能机器人的研究领域。现今的移动机器人向人工智能化发展，能够进行自主智能化工作，涉及到多门学科[2]。例如：自动控制、机械制造、计算机信息技术等。

从机器人的应用的工作环境主要可以划分为两个主要的领域。一种多数在工业方面使用较多，它拥有较好的自由度。还有一种广泛应用的被称之为特种机器人，就是除了上述提到的机器，在非制造业大显身手的智能机器人。被广泛的应用在农业、服务业、制造业、军事业等领域。科学家致力于开发智能机器人这一领域，使机器人能够自主智能工作，拥有自己的独立系统。例如在服务站台的服务机器人，用于安检排排爆的军用机器人的用于医疗救助的微操作机器人等[3]，都是向高智能化发展的趋势。

从广义上划分，有室内移动机器人和室外移动机器人之分。从机器人的控制系统结构划分，又可分为水平(功能式)结构机器人，和垂直(行动式)结构机器人以及混合式机器人。按机器人的运动方式划分，又可分为腿式移动机器人、轮式移动机器人，履带式移动机器人、爬行移动机器人以及复合式移动机器人等[4]。

移动机器人具有一流的控制系统、高效的移动机构，因而能够很好的适应各种环境，同时其稳定性也很优秀。操作便捷且具有人工智能的复杂控制系统，移动机器人可以通过远程控制到达既定位置，取代人类在恶劣、危险以及人类无法到达的环境里工作，减少工作量以及降低意外带来的伤害。在军用领域，移动机器人可以完成反恐排爆[5]、扫雷安检、军情侦察等带有危险系数的任务。在民用领域，移动机器人技术广泛的应用在货物运输、医疗救援、家用清洁等方面。在工业领域上，移动机器人可以高效地完成繁琐的工序、货物的运输等，将人类从繁琐枯燥的工作中解放出来。

移动机器人在安检、侦查、排雷、救险等危险与复杂的环境中越来越受到人们的青睐，机器人所在的环境既可能是机构环境，工作的环境也可能是复杂、不定性高、恶劣的机构环境。因而，越障能力成为衡量移动机器人的道路通过性优良的重要参数[6]。

在解析了机器人系统对环境的适应性以及机构特征基础之上，并根据所需要设计的机器人所在的工作环境(室外多变地形环境)而设计了一台轮履复合式移动机器人。该机器人同时具备履带式机器人以及轮式机器人的优点[7]，因而它的应用就更为广泛。它有着轮式机器人的优势，能够通过轮子高速远距离运动，同时又具备履带机器人的优点，能够进行越障、爬坡等，环境适应性好[8]。轮履机器人拥有良好的附着牵引力，可以适应较多的环境进行越障和爬梯栈[9]等，能够很好的发挥整体上的优势。在军事领域上，可以装备机械手等武器平台，实现反恐[8]、侦查、安检和搜查等功能[10]。