四履帶搜救機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行星減速器設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘 要 自然災(zāi)害 ，尤其是煤礦瓦斯煤塵爆炸事故發(fā)生后 ,礦井環(huán)境十分復(fù)雜 ,井下人員面臨極其危險(xiǎn)的狀況 ,需盡快地轉(zhuǎn)移與救護(hù)；而搜救工作異常困難和危險(xiǎn) ,往往在救援工作中造成救護(hù)人員的傷亡。研發(fā)代替或部分代替救護(hù)人員及時(shí)、快速深入礦井災(zāi)區(qū)進(jìn)行環(huán)境探測和搜救工作的救災(zāi)機(jī)器人具有極其重要的意義。 本論文研究工作的目的是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎、具有獨(dú)立可操作性的、抗擊一定沖擊和越障能力的履帶式移動(dòng)機(jī)器人， 以適應(yīng)在 復(fù)雜 環(huán)境和 崎嶇 路況下工作 。 本研究意義在于為 后續(xù)設(shè)計(jì) 的搜救機(jī)器人提供一個(gè)基礎(chǔ)的動(dòng)力平臺(tái)，以 便于能夠開發(fā)出更多使用功能的搜救機(jī)器人 ，特別是提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的移動(dòng)平臺(tái)，搭載一些搜救設(shè)備，為井上人員提供救援信息，設(shè)計(jì)合理救援方案，縮短救援時(shí)間，減少傷亡 。 本 設(shè)計(jì)的搜救機(jī)器人 移動(dòng)方案是履帶式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。 該 方案采用模塊化設(shè)計(jì)，便于拆卸維修，可以分段自適應(yīng)復(fù)雜路面，并可主動(dòng)控制兩側(cè)翼板模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)機(jī)器人姿態(tài)變化，輔助爬坡、越障和跨溝；機(jī)器人經(jīng)過合理的結(jié)構(gòu)布局和設(shè)計(jì)后具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力、機(jī)動(dòng)能力并能抵抗一定高度的掉落沖擊。 所設(shè)計(jì)的機(jī)器人 移動(dòng) 機(jī)構(gòu)主要由四部分組成： 主動(dòng)輪減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、翼板轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、自適應(yīng)路面執(zhí) 行機(jī)構(gòu)、履帶及履帶輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 。 對(duì)此設(shè)計(jì)作部件的設(shè)計(jì)，以及強(qiáng)度校核，最后形成設(shè)計(jì)理念。 關(guān)鍵字 ： 搜救機(jī)器人；復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)；模塊化設(shè)計(jì)； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is it is to as as in by of or of to of of is of an of to of to to to in of a in to be to of to a in to We is to to of to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 to to to a of of We of 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目錄 前 言 . 6 1 緒 論 . 8 題研究背景及意義 . 8 題研究背景 . 8 題研究意義 . 9 內(nèi)外的研究概況 . 11 外研究現(xiàn)狀 . 11 內(nèi)研究現(xiàn)狀 . 13 展趨勢(shì) . 14 2 搜救機(jī)器人的總體結(jié) 構(gòu)方案設(shè)計(jì) . 18 下復(fù)雜環(huán)境對(duì)救災(zāi)機(jī)器人的要求 . 18 型移動(dòng)機(jī)構(gòu)方案論證分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 式移動(dòng)機(jī)構(gòu) 特點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 式移動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、腿式移動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、履、腿式移動(dòng)機(jī)構(gòu)性能比較 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 究設(shè)計(jì)采用的行走機(jī)構(gòu) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 災(zāi)機(jī)器人性能指標(biāo)與設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3 搜救機(jī)器人運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 救機(jī)器人跨越臺(tái)階 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 救機(jī)器人跨越溝槽 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 章小結(jié) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選則 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 于平地的最大速度的電機(jī)功率計(jì)算 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 坡最大坡度的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率計(jì)算 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 章小結(jié) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 5 驅(qū)動(dòng)輪減速器設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 速器應(yīng)滿足的要求 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 速器方案分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 速器的傳動(dòng)方案分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 齒計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 步計(jì)算齒輪的主要參數(shù) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 配條件的計(jì)算 . 24 速級(jí)齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算 . 25 的設(shè)計(jì)及校核 . 33 章小結(jié) . 37 6 移動(dòng)機(jī)構(gòu)履帶及翼板部分設(shè)計(jì) . 38 定帶的型號(hào)和節(jié)距 . 39 定主從動(dòng)輪直徑 . 40 板部分設(shè)計(jì) . 40 臂作用概述 . 41 致 謝 . 45 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 前 言 在我國的能源工業(yè)中，煤炭占我國一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的 70%左右，預(yù)計(jì)到 2050年還將占 50%以上，因此，在未來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，煤炭仍然是我國的主要能源，由于我國礦井自然條件差，加上技術(shù)和管理等諸多方面不到位，以及近年來國家對(duì)煤炭資源需求量的不斷增長 ， 使得我國煤礦礦井災(zāi)害事故頻繁發(fā)生，人員傷亡十分慘重。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2006年我國礦難死亡 1517人，百萬噸死亡率為 2007年全國礦難死亡 1600人 ，2008年全國煤礦發(fā)生傷亡事故 1341 起，死亡 1389人，百萬噸死亡率約為 中一次死亡 3 9人的重大事故 110起，死亡 886人。 2009年全國安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示 2009全國共發(fā)生一次死亡 10 人以上的特大事故 61起 ： 死亡 717人 ， 其中煤礦企業(yè)特大事故共發(fā)生18起 ,死亡 330人，死亡人數(shù)仍高居各類安全事故之首。 2010年全國煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻，目前我國煤礦事故死亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界其他產(chǎn)煤國家煤礦死亡人數(shù)的總和，約占世界礦難人數(shù)的80%，百萬噸死亡率是美國的 100倍、南非 的 30倍。每年上百次的事故發(fā)生，成千人的礦工死亡，煤礦安全形勢(shì)已經(jīng)十分嚴(yán)峻。 礦井瓦斯爆炸一旦發(fā)生，因受高溫、煙霧、有害氣體和缺氧等影響，以及存在發(fā)生二次災(zāi)害的可能，救護(hù)人員無法知道能否進(jìn)入或無法直接進(jìn)入災(zāi)害現(xiàn)場執(zhí)行營救任務(wù)，上述事故中的傷亡人員有相當(dāng)一部分是救護(hù)人員，如陜西黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故， 2名救護(hù)隊(duì)員在井下不慎滑倒，將呼吸機(jī)鼻夾摔脫落，導(dǎo)致一氧化碳中毒死亡； 2005年澠池縣趙溝八礦井下突然起火，三門峽市礦山救護(hù)隊(duì)接報(bào)后立即趕到現(xiàn)場 救災(zāi) ，在救買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 火過程中，突發(fā)瓦斯爆炸， 4名救護(hù)隊(duì)員殉職 ； 2006年六枝工礦集團(tuán)公司救護(hù)大隊(duì)的救護(hù)隊(duì)員在井下實(shí)施封閉火區(qū)措施時(shí)，火區(qū)發(fā)生瓦斯爆炸，造成 8名救護(hù)隊(duì)員死亡。 由此可見研發(fā)代替或部分代替救護(hù)人員的救災(zāi)機(jī)器人及時(shí)、快速深入礦井災(zāi)區(qū)進(jìn)行環(huán)境探測和搜救工作具有極其重要的意義。在救援初期，其主要作用是代替礦山救護(hù)人員進(jìn)入災(zāi)區(qū)，進(jìn)行環(huán)境探測，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至救援指揮中心，這些環(huán)境信息主要包括瓦斯、 氣的濃度、環(huán)境溫度、濕度與粉塵情況以及災(zāi)區(qū)的通風(fēng)狀況的參數(shù)，還應(yīng)包括生命和圖像等信息，為救災(zāi)決策提供重要參考。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 緒 論 題研究背景及意義 題研究背景 地震、火災(zāi)、礦難等災(zāi)難發(fā)生后 ,在廢墟中搜尋幸存者 ,給予必要的醫(yī)療救助 ,并盡快救被困者是救援人員面臨的緊迫任務(wù)。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明 ,超過 48 小時(shí)后被困在廢墟中的幸存者存活的概率變得越來越低。由于災(zāi)難現(xiàn)場情況復(fù)雜 ,在救援人員自身安全得不到保證的情況下是很難進(jìn)入現(xiàn)場開展救援工作的 ,此外 ,廢墟中形成的狹小空間使搜救人員甚至搜救犬也無法進(jìn)入。災(zāi)難搜救機(jī)器人可以很好地解決上述問題。機(jī)器人可以在災(zāi)難發(fā)生后第一時(shí)間進(jìn)入災(zāi)難現(xiàn)場尋 找幸存者 ,對(duì)被困人員提供基本的醫(yī)療救助服務(wù) ,進(jìn)入救援人員無法進(jìn)入的現(xiàn)場搜集有關(guān)信息并反饋給救援指揮中心等。近年來 ,為了滿足救援工作的需要 ,國內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)開展了大量的研究工作 ,可在災(zāi)難現(xiàn)場廢墟中狹小空間內(nèi)搜尋的各類機(jī)器人如可變形多態(tài)機(jī)器人、蛇形機(jī)器人等相繼被開發(fā)出來。本文在介紹國內(nèi)外災(zāi)難搜救機(jī)器人最新研究成果及近年來災(zāi)難現(xiàn)場的實(shí)際使用情況的基礎(chǔ)上 ,根據(jù)現(xiàn)場使用的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)提出了災(zāi)難救援機(jī)器人需要解決的一些關(guān)鍵技術(shù)問題 ，指出了災(zāi)難救援機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)。 本文提出的便攜式救災(zāi)機(jī)器人是一種質(zhì)量輕，易于 單個(gè)救援人員背負(fù)，具有多種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和抗摔能力，采用履帶方式行進(jìn)的微小型機(jī)器人系統(tǒng)。 能夠適應(yīng)礦井惡劣的災(zāi)后環(huán)境，對(duì)非結(jié)構(gòu)的地形環(huán)境具有良好的自適應(yīng)能力，具備較好的越障能力 和一定高買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 度的抗摔能力。機(jī)器人可通過無線電信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并能夠加載各種偵測設(shè)備對(duì)未知環(huán)境進(jìn)行先期探測 并回傳井巷環(huán)境信息 ，為及時(shí)有效的救災(zāi)提供決策參考。 題研究意義 我國煤炭資源豐富，是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國。在我國的能源工業(yè)中，煤炭占我國一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的一半以上 ，在未來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，煤炭仍然是我國的主要能 源，由于我國礦井自然條件差，加上技術(shù)和管理等諸多方面不到位，以及近年來國家對(duì)煤炭資源需求量的不斷增長，使得我國煤礦礦井災(zāi)害事故頻繁發(fā)生，人員傷亡十分慘重。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2006年我國礦難死亡 1517人，百萬噸死亡率為 2007年全國礦難死亡 1600人，百萬噸死亡率為 2008年全國煤礦發(fā)生傷亡事故 1341 起，死亡 1389人，百萬噸死亡率約為 中一次死亡 3 9人的重大事故 110起，死亡 886人。 2009年全國安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示 2009全國共發(fā)生一次死亡 10 人以上的特大事故 61起 ： 死亡 717人 ， 其中煤礦企業(yè)特大事故共發(fā)生 18起 ,死亡 330 人，死亡人數(shù)仍高居各類安全事故之首。 2010年全國煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻，目前我國煤礦事故死亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界其他產(chǎn)煤國家煤礦死亡人數(shù)的總和，約占世界礦難人數(shù)的 80%，百萬噸死亡率是美國的 100倍、南非的 30 倍。每年上百次的事故發(fā)生，成千人的礦工死亡，煤礦安全形勢(shì)已經(jīng)十分嚴(yán)峻。 煤礦作為最復(fù)雜、最危險(xiǎn)的工作環(huán)境之一，在發(fā)生安全事故之后，常常會(huì)因?yàn)榫聫?fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境而阻礙救援人員深入井下開展工作。但煤礦安全形式十分嚴(yán)峻，瓦斯爆炸等煤礦事故頻發(fā)，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 造成了重大的 人員傷亡，產(chǎn)生了不良的社會(huì)影響。煤礦災(zāi)害尤其是瓦斯煤塵爆炸事故發(fā)生后， 因受高溫、煙霧、有害氣體和缺氧等影響，以及存在發(fā)生二次災(zāi)害的可能， 礦井環(huán)境十分復(fù)雜。 救護(hù)人員無法知道能否進(jìn)入或無法直接進(jìn)入災(zāi)害現(xiàn)場執(zhí)行營救任務(wù)，上述事故中的傷亡人員有相當(dāng)一部分是救護(hù)人員，如陜西黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故， 2名救護(hù)隊(duì)員在井下不慎滑倒，將呼吸機(jī)鼻夾摔脫落，導(dǎo)致一氧化碳中毒死亡； 2005年澠池縣趙溝八礦井下突然起火，三門峽市礦山救護(hù)隊(duì)接報(bào)后立即趕到現(xiàn)場 搜救 ，在救火過程中，突發(fā)瓦斯爆炸， 4名救護(hù)隊(duì)員殉職； 2006 年六枝工礦集團(tuán)公司救護(hù)大隊(duì)的救護(hù)隊(duì)員在井下實(shí)施封閉火區(qū)措施時(shí)，火區(qū)發(fā)生瓦斯爆炸，造成 8名救護(hù)隊(duì)員死亡。 井下因?yàn)?zāi)受傷人員面臨極其危險(xiǎn)的狀況，需盡快地轉(zhuǎn)移與救護(hù)；而救援工作異常困難和危險(xiǎn)，往往在救援工作中造成救護(hù)人員的傷亡。 由此可見研發(fā)代替或部分代替救護(hù)人員的救災(zāi)機(jī)器人及時(shí)、快速深入礦井災(zāi)區(qū)進(jìn)行環(huán)境探測和搜救工作具有極其重要的意義。在救援初期，其主要作用是代替礦山救護(hù)人員進(jìn)入災(zāi)區(qū)，進(jìn)行環(huán)境探測，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至救援指揮中心，這些環(huán)境信息主要包括瓦斯、 氣的濃度、環(huán)境溫度、濕度與粉塵情況以及災(zāi)區(qū)的通 風(fēng)狀況的參數(shù)，還應(yīng)包括生命和圖像等信息，為救災(zāi)決策提供重要參考。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 內(nèi) 外的研究 概 況 外研究現(xiàn)狀 目前，在救災(zāi)機(jī)器人研究方面，美國走在了世界的前列，美國在微小型機(jī)器人研制方面投入了大量的人力和物力，特別是新型、高機(jī)動(dòng)、高可靠性移動(dòng)載體研究方面。如美國移動(dòng)機(jī)器人 (劃中的便攜式機(jī)器人系統(tǒng) (該類機(jī)器人主要用于城市戰(zhàn)斗與搜救。 如美國智能系統(tǒng)和機(jī)器人中心開發(fā)的 用電傳遙控方式，有主動(dòng)紅外攝像機(jī)、無線射頻信號(hào)收發(fā)器、陀螺儀和 危險(xiǎn)氣體傳感器等裝備。無線遙控距離約 76 米。美國南佛羅里達(dá)大學(xué)研制的 小巧靈活，攜帶數(shù)字低照度攝像機(jī)和基本氣體監(jiān)視組件，可以通過一個(gè)鉆出的小洞鉆進(jìn)礦井，越過碎石和爛泥，并使用其攜帶的傳感器發(fā)現(xiàn)受害礦工，探測氧氣、甲烷氣體含量，生成礦井地圖 。 近十年來 ,美國、日本等西方發(fā)達(dá)國家在地震、火災(zāi)等救援機(jī)器人的研究方面做了大量的工作，研究出了各種可用于災(zāi)難現(xiàn)場救援的機(jī)器人。 （ 1） 履帶式機(jī)搜救機(jī)器人 履帶式機(jī)器人是為了滿足軍事偵察、拆除危險(xiǎn)物等作業(yè)的需要，在傳統(tǒng)的輪式移動(dòng)機(jī)器人的基礎(chǔ)上發(fā) 展起來的。圖 1 給出了目前國際上幾家著名機(jī)器人公司的典型產(chǎn)品，他們主要是為了滿足軍事需要而開發(fā)的，體積普遍偏大，不太適合在倒塌的建筑物廢墟中狹小空間內(nèi)搜尋幸存者。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 a b c（ a） 司的 器人（ b） 司的 器人 （ c） 器人 圖 1器人公司給出的典型產(chǎn)品 （ 2） 形狀可變履帶機(jī)器人 所謂形狀可變履帶機(jī)器人，是指該機(jī)器 人所用履帶的構(gòu)形可以根據(jù)地形條件和作業(yè)要求進(jìn)行適當(dāng)變化。圖 2所示為一種形狀可變履帶機(jī)器人的外形示意圖。該機(jī)器人的主體部分是兩條形狀可變的履帶，分別由兩個(gè)主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)兩條履帶的速度相同時(shí)，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)前進(jìn)或后退移動(dòng)；當(dāng)兩條履帶的速度不同時(shí)，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)主臂桿繞履帶架上的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)履帶的不同構(gòu)形，以適應(yīng)不同的運(yùn)動(dòng)和作業(yè)環(huán)境 圖 1買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 為了能進(jìn)入狹小空間展開搜救工作，要求機(jī)器人的體積要盡可能小，但體積小了搜索視野就 會(huì)受到限制，為了解決這已矛盾，近年來在傳統(tǒng)牽引式多態(tài)搜救機(jī)器人。圖 3為美國 列機(jī)器人， 器人有一對(duì)鰭形前肢，這對(duì)鰭形前肢可以幫助崎嶇的地面上導(dǎo)航，也可以升高感知平臺(tái)以便更好地觀察。圖 1加拿大 司 態(tài)搜救機(jī)器人，他可以根據(jù)搜索通道的大小及搜尋范圍的遠(yuǎn)近靈活地調(diào)整形狀和尺寸。 (a)正常狀態(tài) （ b）直立狀態(tài) 圖 1國 司 態(tài)搜救機(jī)器人 （ a）平躺狀態(tài) （ b）半直立狀態(tài) （ c）直立狀態(tài) 內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國的搜救機(jī)器人技術(shù)起步較晚，但是近年來引起了越來越多的關(guān)注并取得了一定的成果，沈陽自動(dòng)化研究所、哈爾濱工業(yè)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 大學(xué)、國防科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、廣東富衛(wèi)公司等機(jī)構(gòu)都設(shè)計(jì)了自己的搜救機(jī)器人系統(tǒng)。 2005 年中科院沈陽自動(dòng)化研究所與日本國際救援系統(tǒng)研究院聯(lián)合成立的中日救援與安全機(jī)器人技術(shù)研究中心，在沈陽揭牌成立，這標(biāo)志著我國的搜救 機(jī)器人研究進(jìn)入了一個(gè)更加快速發(fā)展的時(shí)期。 2006年 6月 22日，由中國礦業(yè)大學(xué)可靠性與救災(zāi)機(jī)器人研究所研制的國內(nèi)首臺(tái)煤礦搜救機(jī)器人 (樣機(jī) )在徐州誕生（如圖 1這臺(tái)煤礦搜救機(jī)器人采用自主避障和遙控引導(dǎo)相結(jié)合的行走控制方式，能在煤礦災(zāi)害發(fā)生后深入事故現(xiàn)場，探測火災(zāi)溫度、瓦斯?jié)舛?、?zāi)害場景、呼救聲訊等信息，并實(shí)時(shí)回傳采集到的信息和圖像，為救災(zāi)指揮人員提供重要的災(zāi)害信息。同時(shí)，機(jī)器人還能攜帶急救藥品、生命維持液、食品和千斤頂、撬棍等自救工具以協(xié)助被困人員實(shí)施自救和逃生。 圖 1器人 展趨勢(shì) 機(jī)器人主要有機(jī)械機(jī)構(gòu)，動(dòng)力裝置，驅(qū)動(dòng)裝置，傳感裝置，分析處理裝置，以及視頻搜集信息等裝置組成。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 而如今其發(fā)展的搜救機(jī)器人，主要是為了適應(yīng)復(fù)雜的地理環(huán)境，高危險(xiǎn)的環(huán)境，機(jī)器人參與救援的力度加大，主要是考慮到人員的安全，但是機(jī)器人自理能力還是有待提高，特別是自動(dòng)移動(dòng)系統(tǒng)，能夠自主處理前進(jìn)路上的障礙，而且適應(yīng)能力還必須很強(qiáng)。 現(xiàn)在發(fā)展的機(jī)器人，有四足式的，有輪式的，有履帶式的，四足的運(yùn)動(dòng)及適應(yīng)能力好，但是面臨的問題是重心問題，就是對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)重心要求高，隨之就帶來相應(yīng)的設(shè)計(jì)問題，要安裝 許多的傳感裝置，增加了自身的設(shè)計(jì)重量和體積，對(duì)救援來說是一種負(fù)擔(dān)，但是卡伊考慮用在火災(zāi)救援現(xiàn)場，他 對(duì)地面狀況要求不高，所以比較好，能很好地適應(yīng)環(huán)境。 輪式的只能適應(yīng)較平坦的救援，即在障礙物較少的巷道或者露天的有毒氣體彌漫的場合，搜救效果好，而且保障人員的安全，關(guān)鍵是輪式的對(duì)泥濘的路面適應(yīng)能力不強(qiáng)是一種缺憾，導(dǎo)致他不能廣泛用在火災(zāi)現(xiàn)場，哪里有復(fù)雜狀況。 履帶式的是一種比較好的設(shè)計(jì)思路，他兼?zhèn)淞饲斑厓煞N的優(yōu)點(diǎn)，還有自身的優(yōu)點(diǎn)，特別是越障能力是比較占優(yōu)勢(shì)，對(duì)復(fù)雜的礦下環(huán)境能夠快速找到搜救的人員，但是他自身也有一 定的發(fā)展問題。 首先，越障時(shí)候容易誘發(fā)意外。 由于機(jī)器人需要人來操控，當(dāng)遇到特別復(fù)雜的路況的時(shí)候，認(rèn)得判斷來解決，而實(shí)際上，機(jī)器人可能做不到理想的效果，甚至可能救援失敗，甚至影響救援。 因此這就要求在傳感方面，精度設(shè)計(jì)要求高，同時(shí)，對(duì)攜帶的視頻設(shè)備要求較高，這樣才能提供出來較準(zhǔn)確的判斷，為下一買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 步指導(dǎo)做準(zhǔn)備。 另外，兩條履帶之間間距的設(shè)計(jì)要合理，機(jī)身與地面高度的設(shè)計(jì)，都事關(guān)機(jī)器人在搜救過程能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵問題，是否能夠按理想中完成任務(wù)，以及其越障的機(jī)動(dòng)性，這才是關(guān)鍵的問題，救援也有時(shí)間的要求。 其次，機(jī)器人 的智能化。 智能機(jī)器人是具有思維、感知和行動(dòng)功智能機(jī)器人是具有思維、感知和行動(dòng)功學(xué)、人工智能，微電子學(xué)，光學(xué)， 傳感技術(shù)、材料科學(xué)仿生學(xué)等學(xué)科的綜合成果。智能機(jī)器人可獲取、處理和識(shí)別多種信息，建立并實(shí)時(shí)修正環(huán)境模型， 自主地完成較為復(fù)雜的操作任務(wù)，因此，比一般的工業(yè)機(jī)器人具有更大的靈活性、機(jī)動(dòng)性和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 20 世 紀(jì)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明，使人類的腦力勞動(dòng)自動(dòng)化成為可能， 60 年代智能機(jī)器人的出現(xiàn)開辟了智能生產(chǎn)自動(dòng)化的新紀(jì)元。機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化，用機(jī)器人代替人完成各種任務(wù)， 這是人類智慧發(fā)展和機(jī)器 進(jìn)化的飛躍。智能機(jī)器人作為新一代的生產(chǎn)工具，在制造領(lǐng)域中應(yīng)用，能排腺人為的不可控因素， 實(shí)現(xiàn)高節(jié)奏、高效和高質(zhì)量生產(chǎn)，并是未來智能生產(chǎn)系統(tǒng) (如 重要組成部分。在非制造領(lǐng)域，如核工業(yè)、水下、空間、建筑、采掘、教災(zāi)、排險(xiǎn)和作戰(zhàn)等方面，可代替人完成人所不適或力所不及的各種工作，在原予能、水下和外層空間可開辟新的產(chǎn)業(yè)。 目前， 我國和許多國家都把智能機(jī)器人列為迎接未來挑戰(zhàn)的高技術(shù)課題，并制訂發(fā)展規(guī)劃，撥出巨款給予支持。因此， 21 世紀(jì) 智能機(jī)器人技術(shù)將會(huì)有突破性的進(jìn)展。 救災(zāi)機(jī)器人是智能化機(jī)器 人在煤礦領(lǐng)域的全新應(yīng)用，盡管某買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 些關(guān)鍵技術(shù)仍需要進(jìn)一步研究，但救災(zāi)機(jī)器人具有高度的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)、材料技術(shù)的發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和圖像信息處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能機(jī)器人的研究已取得了豐碩的研究成果。但是，由于礦井救災(zāi)機(jī)器人特殊的工作環(huán)境和工作要求的不斷提高，礦井救災(zāi)機(jī)器人技術(shù)方面還需要有所突破： (1)機(jī)械性能方面， 能夠適應(yīng)礦井惡劣的災(zāi)后環(huán)境，對(duì)非結(jié)構(gòu)的地形環(huán)境具有良好的自適應(yīng)能力，具備較好的越障能力。 (2)新技術(shù)和新材料的研發(fā)，礦井災(zāi)后 惡劣 的環(huán)境要求用 高強(qiáng)度、抗拉抗壓、 抗高溫阻燃、不產(chǎn)生電火花 的材料。 (3)優(yōu)良的導(dǎo)航性能、信息采集能力仍是今后礦井救災(zāi)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)的主要發(fā)展方向。 (4)由于礦井中救災(zāi)機(jī)器人單一的傳感器無法滿足高精度定位需要，因此需要融合多個(gè)傳感器測量信息，多傳感器信息融合技術(shù)也就自然成為發(fā)展趨勢(shì)。 (5)多機(jī)器人系統(tǒng)是礦井救災(zāi)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的主要方向。 (6)采用標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化技術(shù)。 機(jī)器人裝備有通信系統(tǒng)，在與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使機(jī)器人更具備操控性，同時(shí)機(jī)器人通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可維護(hù)性、兼容性也更好。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 搜救機(jī)器人 的總體結(jié)構(gòu) 方案設(shè)計(jì) 下復(fù)雜環(huán)境對(duì)救災(zāi)機(jī)器人的要求 在礦井下，周圍環(huán)境跟地面明顯不同，對(duì)機(jī)器人的要求也就十分高，因此機(jī)器人設(shè)計(jì)方案要適應(yīng)環(huán)境的變化。 井下環(huán)境和氣候與地面不同，井下環(huán)境惡劣，特別是事故剛剛發(fā)生后的井下條件更為惡劣。搜救機(jī)器人需要滿足井下工作環(huán)境的特殊要求，具備快速搜尋并且準(zhǔn)確定位井下失蹤人員的功能，還要有簡單的急救功能。 （ 1） 井下地形礦山井下地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣。巷道路面多積水，有礦車鐵軌、水溝 、風(fēng)管、線纜等障礙物；支巷道路面窄而不平，多有坡度；工作面處的路面坡度大，有碎煤、支撐、滑道等障礙。災(zāi)害發(fā)生后，脫落的頂板、巖石、煤塊等形成新的障礙物。復(fù)雜的路況要求井下機(jī)器人要有較強(qiáng)的越障、避障能力和行駛功能恢復(fù)能力。 （ 2） 井下氣候?yàn)?zāi)害后，井下通風(fēng)系統(tǒng)常受到破壞，使井下氣候發(fā)生明顯的變化，常見瓦斯和粉塵濃度增大，災(zāi)變區(qū)域的溫度、濕度增加，風(fēng)量減少。所以二次瓦斯爆炸的危險(xiǎn)也常常是影響救護(hù)隊(duì)員及時(shí)下井救護(hù)的一個(gè)主要因素。為了在高瓦斯下安全工作，搜救機(jī)器人需要進(jìn)行礦用隔爆兼本安型設(shè)計(jì)；元件在井下溫度變化范圍內(nèi)應(yīng)能可 靠地工作；為了防止煤塵和積水進(jìn)入車體內(nèi)部和運(yùn)動(dòng)副，廂體要進(jìn)行密封、防水設(shè)計(jì)。 （ 3） 光照與煙霧井下無自然光，機(jī)器人只有自帶光源。事故后，往往煙霧充斥巷道和工作面，能見度低，對(duì)照明產(chǎn)生一定影買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 響。 （ 4） 能源使用井下專用蓄電池供電。 因此 .整設(shè)計(jì)請(qǐng)加扣扣 :2215891151 齒輪材料和熱處理的選擇：中心齒輪 1A 和中心齒輪 2A ，以及行星齒輪 1C 和 2C 均采用 20碳后淬火，淬透性不錯(cuò)，耐低溫沖擊，能夠滿足要求。齒面硬度為 58行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)可知，取 00 ，2340 ，中心 齒輪加工精度為 6級(jí)，高速級(jí)與低速級(jí)的內(nèi)齒輪均采用 42種材料 經(jīng)過正火和調(diào)質(zhì)處理，以獲得相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和硬度等力學(xué)性能 ；調(diào)質(zhì)硬度 為 217 10 ，260 ，輪 1B 和 2B 的加工精度 為 7級(jí)。 高速齒輪的模數(shù) m 按彎曲強(qiáng)度的初算公式，為 3 1 現(xiàn)已知 171 40 。中心齒輪 1a 的名義轉(zhuǎn)矩 為111 9549 18003 取 算 式 系 查機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)系數(shù) 1查得 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 取接觸強(qiáng)度計(jì)算的行星齒輪間載荷分布不均勻系數(shù) 2.1公式可得 1 得齒形系數(shù) Y ,齒寬系數(shù)8.0d ，則所得 的模數(shù) m 為： 1 m 取齒輪模數(shù)為 低速級(jí)得齒輪模數(shù) m 取彎曲強(qiáng)度的初算公式，計(jì)算低速級(jí)的齒輪的模數(shù) m 為 3，現(xiàn)已知 172 10 ， 中 心 齒 輪 義 轉(zhuǎn) 矩 2 ，取算式系數(shù) 使用系數(shù)1綜合系數(shù) 取接觸強(qiáng)度計(jì)算的行星齒輪 間載荷分布不均勻系數(shù) 2.1公式可得 ，查表得齒形系數(shù) Y ，齒寬系數(shù) 8.0d，則所得的模數(shù) m 為： 2 m 取齒輪模數(shù)為 嚙合參數(shù)計(jì)算 : 高速級(jí)： 在兩個(gè)嚙合齒輪副中 1a 1b ，其標(biāo)準(zhǔn)中心距 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 1111 21 1111 低速級(jí)： 在兩個(gè)嚙合齒輪副中 中，其標(biāo)準(zhǔn)中心距 21 2222 21 2222 由此可見，高速級(jí)和低速級(jí)得標(biāo)準(zhǔn)中心距均相等。因此次行星齒輪傳動(dòng)滿足非變位的同心條件，但是在行星輪傳動(dòng)中，采用高度可以