1. 研究目的与意义
微型机器人是现化机器人技术发展的很重要方向,由于其结构尺寸微小、器件精密,可进行微细定位和微细操作,例如,微型投掷机器人在军事、反恐、营救和侦察方面都有着极高的应用价值,对于人烃无法进入的危险区域,如航天飞机、导弹、核动力工厂以及石油化工的管道的探伤和维修更是十分需要微型管道机器人。随着世界反恐局势的日益严峻,以及自然灾害的突发性和不确定性,以及各种突发事件的复杂性,在复杂环境中可通过微型投掷机器人来侦察和获取资料,从而有助于制定下一步行动方案和减轻人员伤亡。
通过对投掷微型侦察机器人的设计与分析,可以更加深入的了解投掷机器人在撞击时的应力及应变情况,因而有助于改进投掷机器人的设计方案,从而提高它的抗冲击性和整体稳定性。
2. 课题关键问题和重难点
1、侦察机器人整体结构的设计
对于微型侦察机器人,不仅要做到结构小,还要通过对外形结构的设计实现微型机器人的移动机构和移动方式。
2、撞击吸能结构设计
3. 国内外研究现状(文献综述)
由于微型投掷机器人国外研究起步较早,因而文献资料多以英文为主,根据所阅读的文献资料,其大约分为微型投掷机器人可行性分析和微型投掷机器人设计(包括专利和微型投掷机器人作业性能分析)。
由于微型投掷机器人国外研究起步较早,因而文献资料多以英文为主,根据所阅读的文献资料,其大约分为微型投掷机器人可行性分析和微型投掷机器人设计(包括专利和微型投掷机器人作业性能分析)。
在可行性分析方面,文献中主要分析了微型可投掷机器人的应用场合以及设计背景,其在反恐、侦察及救援等场合均能发挥重要的作用,可极大程度的降低人员伤害。同时,还分析了微型侦察机器人的类型,如两轮式、四轮式、六轮式、球形、多刺球形等等类型以及他们的优缺点,如图1所示。
对于两轮式机器人,其优点是结构简单,体积小,重量轻,可以快速相应。缺点是需要进行自平衡且稳定性较差。多轮式机器人稳定性好,载重大,适用于较为空旷的场所。而球形机器人有着较强的抗撞击能力,但尺寸和自重都较大。多刺球形机器人是综合了两轮式机器人和球形机器人的优点,体积小且吸震能力强,但结构相对比较复杂,特别是车轮结构的设计。还有一种跳跃式机器人,可以主动跳跃来越过障碍物,从而增加了机器人的通过性,增加了其行进能力。
4. 研究方案
总体设计方案主要分为两大部分,一是车轮结构部分,二是动力系统设计。车轮结构主要考虑既要保证车轮的刚性来起到支撑作用,又要提供一定的吸能能力来吸收撞击时轴向和径向的冲击力,同时还需考虑与车体的配合等问题。
因而车轮采用弹性棒支撑的模式,弹性棒基体为刚性较强材料来保证车轮的刚度。增强体为弹性材料来吸收一部分冲击能。如图7所示。
车轮结构主要由内环、外环、支撑销、弹性棒、锁死端盖、限位弹簧和轴组成,如图8所示。可通过锁死端盖来调整内外圈之间的距离,从而改变弹性棒的曲率,因而改变其刚度,从而适应不同的场合和载荷下的使用。然而具体刚度和曲率之间的对应关系还需根据材料性质和具体实验来决定。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统。译文封面用标准模板。
第2周 查阅文献资料,撰写开题报告。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。