毕业设计论文--机器人 .pdfVIP

摘要

摘要

煤矿救援机器人是一种能够在煤矿井下灾害环境遥控或自主导航工作的

机器人，能代替煤矿的搜救队员深入井下，抢救矿难后被困矿工，并以这种

方式减少甚至避免救护队员的伤亡。同时在煤矿爆炸事故后的探测救援过程

中，救护人员在井下高温环境下负重作业，其体力以及氧气消耗都很大。救

援机器人主要作用是代替救护人员搬运、转移伤员和遇难者至安全区域，而

且救援机器人需要携带必要的救护设备和仪器，因此救援机器人应该具有足

够大的尺寸和动力以及良好的续航能力。

首先，本文在满足上述要求的基础上，设计了煤矿救援机器人行走机构

的机械部分。在综合比较后选择轮式的行走机构。同时考虑到救援机器人的

特殊工作环境，通过链传动实现了各轮的同步移动，克服了轮式移动机构跨

沟能力差及易打滑等缺点。参照PACKBOT机器人增加摆臂，机器人伸出

摆臂有利于越障。

其次，详细设计了煤矿救灾机器人控制系统的硬件电路，包括数据采集

单元电路、运动控制单元电路、编码器解析单元电路等。

关键字：轮式；同步移动；摆臂；数据采集；运动控制

I

摘要

ABSTRACT

Atthesametimeaftertheexplosionandtherescueprocessofdetectioninthe

coalmine,minerescueteaminundergroundloadoperationunderhigh

huge.Amajorroleinthecoalminerescuerobotistoreplacetheminerescue

robotshadtocarrythenecessaryequipmentandapparatus,sotherescuerobot

shouldhavesufficientsizeandpowerandgoodendurancecapacity.

Firstofall,onthebasisoftheserequirements,Idesignedthemechanical

partsofthecoalrescuerobot.Incomparison,Ichoosethewheelbody.Atthe

intoaccount,soItrytoachieveall-roundmobilesynchronizationthroughthe

chaindrive.AnditcanovercometheshortcomingsofWheeledMobile

institutionssuchasthecross-channelcapabilitiesandeasytospin.Inreferto

PACKBOTrobot,Idesignthearmfortherobot,soitcanacrossthebarriers

moreeasily.

circuitandsoon.

Keyword：Wheeled；Syncmobile；Arm；DataAcquisition；MotionControl

II

目录

目录

1绪论1

1.1引言1

1.2设计背景、意义1

1.2.1设计的背景和意义1

1.3设计基础3

1.4国内外研究与应用现状4

1.5本章小结5

2行走机构方案确定6

2.1煤矿灾害现场特征6

2.2矿井灾害的非结构环境特征7

2.3行走机构方案选择与确定7

2.3.1轮式机器人7

2.3.2履带式机器人8

2.3.3腿式机器人9