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四边轮式爬杆机器人结构设计与性能分析
目录
文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
四边轮式爬杆机器人总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.1机器人工作环境分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.2机器人功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.3机器人总体结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.4关键技术选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
四边轮式爬杆机器人机械结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.1机器人主体结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.1.1整体框架设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.1.2材料选择与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.2爬行机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.2.1四边轮结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.2.2轮体材料与齿形分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.2.3驱动方式选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.3支撑与稳定机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.3.1支撑脚设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.3.2自锁机制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.4控制与传感机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.4.1电机选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
3.4.2传感器配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
3.5机械结构有限元分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
3.5.1结构静力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
3.5.2结构动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
四边轮式爬杆机器人控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
4.1控制系统总体方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4.2硬件平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
4.2.1主控单元选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
4.2.2执行单元配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
4.2.3传感器接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
4.3软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
4.3.1控制算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
4.3.2软件功能模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
4.4通信与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
四边轮式爬杆机器人性能仿
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