四足步行机器人说明书正文 - 图文

武汉理工大学毕业论文（设计）

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摘要 ....................................... 4 1 绪论 ..................................... 6 1.1综述 ................................. 6 1.2发展概况 ............................. 6 1.2.1国内发展概况 .................... 7 1.2.2国外发展概况 .................... 7 1.3课题背景 ............................. 8 1.4目的及意义 ........................... 8 1.5本文主要的研究工作 ................... 9 2 设计内容 ................................ 10 2.1理论依据 ............................ 10 2.2方案实施 ............................ 10 2.2.1方案比较： ..................... 12 2.2.2方案的选定 ..................... 12 3四杆机构的设计 ........................... 13 3.1基础理论知识 ........................ 13 3.1.1曲柄存在条件 ................... 13 3.1.2急回运动特性和行程速比K ........ 13 3.1.3压力角和传动角 ................. 14 3.2轨迹设计 ............................ 15 3.3方案四杆机构的设计与计算 ............ 16 3.3.1四杆尺寸 ....................... 16

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3.3.2最小传动角计算 ................. 17 3.3.3步态分析 ....................... 18 4传动机构设计 ............................. 19 4.1传动方案及电机选择 .................. 19 4.2同步带传动设计 ...................... 19 4.2.1确定计算功率 ................... 19 4.2.2选择同步带型号 ................. 20 4.2.3确定带轮齿数、和带轮节圆直径、 . 20 4.2.4验算带速 ....................... 20 4.2.5确定中心距和同步带节线长度及齿数 20 4.2.6作用在轴上的压力 ............... 21 5主轴组件设计 ............................. 22 5.1主轴组件的总体布置 .................. 22 5.2主轴的结构设计 ...................... 22 5.2.1主轴的材料和热处理 ............. 23 5.2.2初估轴径 ....................... 23 5.2.3轴的结构设计 ................... 23 5.2.4轴的强度验算 ................... 25 6箱体设计 ................................. 27 6.1箱体材料的选择 ...................... 27 6.3箱体的加工 .......................... 28 7杆件布层 ................................. 30

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8操作与安装 ............................... 31 小结 ...................................... 32 致 谢 .................................... 34 参考文献 .................................. 35

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摘要

在自然界或人类社会中，存在人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合，如工地、防灾救援等许多领域，对这些复杂环境不断的探索和研究往往需要有机器人的介入。四足步行机器人是机器人的一个重要分支，由于四足机器人比两足步行机器人承载能力强、稳定性好，同时又比六足、八足步行机器人结构简单，因而更加受到各国研究人员的重视。

整个设计方案主要执行构件为四杆机构。本机构采用对角线一致的原则，通过曲柄摇杆机构带动腿部运动，左前腿与右前腿一致，右前腿与左前腿一致。它是利用连杆曲线特性，当一对角足运动处于曲线的直线段时则着地不动，而另一对角足则处在曲线段做迈足运动，从而可实现类似动物的迈足运动。采用直流伺服电机驱动，通过同步带轮带动曲柄摇杆机构运动。

关键词：曲柄摇杆 对角线一致 传动件 主轴组件 箱体设计 杆件布层

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Abstract

In the natural and human society ,there are many places that human beings cannot reach or special occations that may endanger the lives of human beings ,such as working site or many other areas of disaster relief.We often require robot intervention during continuous explorations and studies of in these complex environment.4 feet walking robot is an important branch of robot.Since 4 feet walking robot has great advantages over 2 feet robot in carrying capacity and stability,while having a more simple structure than 6,8 feet walking robots,many

researchers attach great importance to 4feet walking robot. The executive body of the design is par 4 institutions.The agencies adopt the

diagonal principles .The power goes through crank rocker to the legs.The movement of left front leg keep in consensus with right latter leg, as such.The design take use of the rod curve features,while one part of the legs are in the straight line and stand still ,the other part are in the curve part taking steps forward,so as to achieve movement similar to animals' movement.The design is powered by DC Servo Motor,while transmitted through synchronous pulleys.

Key words :Crank rocker a diagonal line transmission Parts the main shaft components body design stick arrangement

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