摘要:轮履式行走机器人是一种以轮履转动为行进方式的移动机器人。轮履行走系统拥有较强的爬坡、越障能力，通过性较强，能够在危险与恶劣的环境中以及生产中的搬运物料上代替人力，拥有广阔的应用性。然而，传统的两种轮履类型各有优缺点，使其应用受到局限。本文通过对传统的轮履类型进行分析，综合其优点，提出一种以液压为动力的可以变形的轮履系统，使其在通过水平壕沟时保持扁长型，通过竖直障碍时变成倒梯形轮履。在行走系统确定的条件下，本文重点对其运动系统进行了设计，左右轮履和液压系统各自使用独立的电机，使行走系统变型和机器人运动相互独立，可以使得控制机器人更加容易。伴随着轮履式机器人研究的持续深入，其性能会越来越好，应用范围一定更加广阔。

关键词 行走机器人；轮履式；变型

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 引言-1

1.2 国内外移动机器人的发展现状-1

1.2.1 腿式移动机器人发展现状-1

1.2.2 轮履式移动机器人发展现状-2

1.3 本课题研究的内容和意义-3

2 摇杆式轮履机器人行走机构方案设计-4

2.1 行走方案的分析-4

2.1.1 倒梯形轮履越障能力分析-4

2.2 轮履行走系统的分类与选择-5

2.3 摇杆式轮履悬架的选择-6

2.4 摇杆式履带机器人移动系统的运动特性分析-8

2.4.1 抗倾覆性能-8

2.4.2 设计尺寸的确定-11

3 行走系统的结构设计-13

3.1 轮履的选择和驱动轮的设计-13

3.2 诱导轮和张紧缓冲装置-15

4 行走系统传动装置的设计-17

4.1 传动方案的选择-17

4.2 选择电动机-17

4.3 各轴参数的计算-18

4.3.1 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比-18

4.3.2 确定各轴参数-19

4.4 齿轮的设计-19

4.4.1 减速器的高速级齿轮设计-19

4.4.2 参数设计-19

4.4.3 按齿面接触强度设计-19

4.4.4 按齿根弯曲强度设计-21

4.4.5 几何尺寸计算-21

4.5 轴的设计-22

4.5.1 初步确定轴的最小直径-22

4.5.2 其余各轴尺寸的设计-22

4.5.3 低速轴的结构设计-24

4.5.4 求轴上的载荷-26

4.5.5 按弯扭合成应力校核轴的强度-26

4.5.6 对滚动轴承的校核-27

4.5.7 精确校核轴的疲劳强度-27

4.6 润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择-29

结论-30

参考文献-31

致谢-32