轮式移动机器人结构设计

轮式移动机器人的结构设计

摘要：随着机器人技术在外星探索、野外考察、军事、安全等全新的领域得到日益广泛的采用，机器人技术由室内走向室外，由固定、人工的环境走向移动、非人工的环境。本课题是机器人设计的基本环节，能够为后续关于机器人的研究提供有价值的平台参考和有用的思路。

本文介绍了已有的机器人移动平台的发展现状和趋势，分析操作手臂常用的结构和工作原理，根据选定的方案对带有机械臂的全方位移动机器人进行本体设计，包括全方位车轮旋转机构的设计、车轮转向机构的设计和机器人操作臂的设计。要求全方位移动机构转向、移动灵活，可以快速、有效的到达指定地点；机械臂操作范围广、运动灵活、结构简单紧凑且尺寸小，可以快速、准确的完成指定工作。设计完成后要分析全方位移动机构的性能，为后续的研究提供可靠的参考和依据。

关键字：机器人移动平台  操作臂  简单  快速准确  

目录

1.绪论

  1.1引言（1）

  1.2国内外相关领域的研究现状（1）

  1.3主要研究内容（5）

2.全向移动机器人移动结构设计

  2.1引言（5）

  2.2机械设计的基本要求（6）

  2.3全方位轮式移动机构的设计（6）

2.3.1移动机器人车轮旋转机构设计（7）

2.3.2移动机器人转向机构设计（10）

2.3.3电机的选型与计算（12）

  2.4移动机器人车体机构设计（15）

  2.5本章小结（16）

3.机械手臂的设计

  3.1末端执行器的设计（16）

     3.1.1末端执行器的设计要求（17）

     3.1.2末端执行器的设计（17）

     3.1.3电机的选型与计算（20）

  3.2机械手臂杆件的设计（21）

     3.2.1腕部结构设计（21）

     3.2.2臂部结构设计（21）

     3.2.3机械臂电机的选型与计算（23）

  3.3本章小结（23）

4.机械材料的选择和零件的校核

  4.1机械材料的选用原则（24）

  4.2零件材料选择和强度校核（25）

  4.3本章小结（29）

参考文献（30）

致谢（31）

附录