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机器人机械结构2.1

2.1机器人机械结构2.1.1行走机构2.1.2传动机构2.1.3臂部和手腕2.1.4手抓2.1.5机身

2.1.1行走机构1.机器人行走机构的特点（1）固定轨迹可移动机器人机器人机身底座安装在一个可移动的拖板座上，靠丝杠螺母驱动，整个机器人沿丝杠纵向移动。这类机器人除了采用这种直线驱动方式外，有时也采用类似起重机梁行走方式等。主要用在作业区域大的场合，比如大型设备装配，立体化仓库中的材料搬运、材料堆垛和储运及大面积喷涂等。（2）无固定轨迹式行走机器人工厂对机器人行走性能的基本要求是机器人能够从一台机器旁边移动到另一台机器旁边，或者在一个需要焊接、喷涂或加工的物体周围移动。这样，就不用再把工件送到机器人面前。这种行走性能也使机器人能更加灵活地从事更多的工作。

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（1）车轮的形式a）充气球轮b）半球形轮c）传统车轮d）无缘轮图2-2不同车轮形式

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（1）车轮的形式图2-3“玉兔”月球车车轮

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（2）车轮的配置和转向机构a）两后轮独立驱动b）前轮驱动和转向c）后轮差动，前轮转向图2-4三轮行走机构

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（2）车轮的配置和转向机构图2-5三组轮子的轮组三轮行走机构

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（2）车轮的配置和转向机构a）后轮分散驱动b）四轮同步转向机构图2-6四轮行走机构

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（2）车轮的配置和转向机构a）四轮横向排列b）四轮纵向排列c）四轮同心排列图2-7轮位可变型四轮行走机构

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（3）越障轮式机构图2-8三小轮式车轮机构三小轮式车轮机构图2-8是三小轮式车轮机构示意图。当①~④小车轮自转时，用于正常行走；当⑤、⑥车轮公转时，用于上台阶，⑦是支臂撑起负载的时候。

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（3）越障轮式机构a）接触b）公转c）行走d）接触图2-9三小轮式车轮机构上台阶

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（3）越障轮式机构图2-10三轮或四轮装置的三小轮式车轮机构上台阶图2-10是三轮或四轮装置上台阶时的示意图，在同一个时刻，总是有轮子在行走，有轮子在公转。

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（3）越障轮式机构图2-11多节车轮式行走机构组成原理图

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（3）越障轮式机构图2-12多节车轮式行走机构上台阶过程多节车轮式结构是由多个车轮用轴关节或伸缩关节连在一起形成的轮式行走结构。这种多轮式行走机构非常适合于行驶在崎岖不平的道路上，对于攀爬台阶，也非常有效。

2.1.1行走机构2.车轮式行走机构（3）越障轮式机构图2-13“玉兔”月球车由6个独立的摇臂作为每个车轮的支撑，每个车轮可以独立驱动、独立转、独立伸缩。“玉兔”月球车可以凭借6个轮子实现前进、后退、原地转向、行进间转向、20°爬坡、20cm越障等。六轮摇臂车轮式行走结构，可使它们同时适应不同高度，保持6个轮子同时着地，是一个真正的“爬行高手”。

2.1.1行走机构3.履带式行走机构（1）履带行走机构的构成图2-14履带行走机构

2.1.1行走机构3.履带式行走机构（1）履带行走机构的构成a）一字形b）倒梯形图2-15履带行走机构的形状

优点支承面积大，接地比压小，适合于松软或泥泞场地进行作业，下陷度小，滚动阻力小；越野机动性好，可以在有些凹凸的地面上行走，可以跨越障碍物，能爬梯度不太高的台阶，爬坡、越沟等性能均优于轮式行走机构。履带支承面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好，有利于发挥较大的牵引力。2.1.1行走机构3.履带式行走机构（2）履带行走机构的特点缺点由于没有自定位轮，没有转向机构，只能靠左右两个履带的速度差实现转弯，所以在横向和前进方向都会产生滑动。转弯阻力大，不能准确地确定回转半径。结构复杂，重量大，运动惯性大，减振功能差，零件易损坏。

2.1.1行走机构3.履带式行走机构（3）履带行走机构的变形1一驱动轮2—履带架3—导向轮