摘要:美國和一些西方發達國家在微小型機器人領域較早的接觸并進行了科學研發，他們擁有著較為完善成熟的技術。 而在我國，機器人的研究工作開始于上世紀八十年代，與美國相比起步較晚。但是成長迅速，且國內對于機器人的需求也越來越大，尤其在一些特定需要的機器人方面。

此次設計的目的是完成車底檢查，本文選用了履帶式車底檢查機器人來實現，拒絕了目前為止主流的探測鏡檢查和固定的汽車車底檢查設備。本文中的機器人優勢在于它可以克服各種天氣帶來的不確定因素，因為其具備照明燈和高像素的攝像頭，可以保證徹底檢查的質量而不受影響。另一方面在于此機器人配備了履帶作為行走機構，可以適應在不同的路況下依然穩定的工作，適應性極強。對于車底，有了履帶行走可以保證車底無死角。最重要的一點是車底檢查存在一定的風險，但是引用此機器人便可解決這一問題代替人完成車底檢查的任務。此設計符合機器人的發明初衷且順應了機器人的發展趨勢。

關鍵詞 履帶式機器人；車底檢測；履帶移動機構

目錄

摘要

Abstract

1 履帶式車底檢查機器人總體設計方案-1

1.1 履帶式車底檢測機器人的運動特性-1

1.1.1 平面運動-1

1.1.2 自撐起及涉水-1

1.1.3 越障-2

1.2 機器人的整體機械結構設計-2

1.3 履帶式車底檢查機器人的技術要求-3

1.4 主要機構的工作原理-4

2 機器人車底檢查系統分析-5

2.1 檢查系統-5

2.2 車底檢查圖像處理系統-5

3 機器人移動平臺主履帶電機的選擇-6

3.1 機器人在平直的路上行駛-6

3.2在斜坡上形行駛-6

3.3機器人的多姿態越階-7

4 移動機構的分析及其選擇-8

4.1 傳統常用的移動機構-8

4.1.1 輪式移動機構特點-8

4.1.2 腿式移動機構特點-8

4.1.3 履帶式移動機構特點-9

4.1.4 履、腿式移動機構特點-9

4.1.5 三種移動機構性能對比-9

4.2 本文中的機器人所采取的移動機構-10

5 履帶部分設計-10

5.1 履帶的選擇-10

5.1.1 所需功率的計算-11

5.1.2 選擇帶的型號并確定節距-11

5.2 主從動輪直徑的確定-13

5.3節線長度的確定-14

5.4 設計功率為時帶寬的確認-15

5.4.1 同步帶的基準額定功率的計算-15

5.4.2 計算出主動輪嚙合齒數-16

5.4.3 實際所需帶寬的計算及確認-16

5.5 計算功率的校核-17

5.6 本文所選XH帶的物理機械性能-17

5.7 驅動系統中的履帶主從動輪設計-18

5.7.1 主從動輪材料的分析選型-18

5.7.2 履帶輪形狀及主要尺寸的確定-18

5.7.3 輪的齒形及其齒面寬度的設計-18

5.7.4 履帶輪公差范圍的校核-20

5.8 副履帶結構的確定-20

5.8.1 副履帶帶寬的計算-21

5.8.2 副履帶為H帶時的基準額定功率-21

5.8.3 副履帶中心距的范圍及選擇-21

5.8.4 副履帶節線長度的確定-21

6履帶翼板部分設計-23

6.1 履帶翼板的作用-23

6.2 履帶翼板設計-23

總  結-24

致謝-25

參考文獻-26