连续体救援机器人机构设计及仿真

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随着人类社会文明的发展,人类发明了各种各样的机器设备用于灾后现场的救援。但是由于灾后现场环境的特殊性,限制了机器设备在灾后现场的使用。为了能够更好的适应灾后的现场环境,尤其是震后的恶劣环境,本文提出了一种新型的连续体机器人。它具有轻便、灵活、占地面积小、便于携带的特点。能够很好的适应地震后的非结构化环境,靠其前端的柔性体部分,伸入到震后废墟的狭缝当中进行搜救,极大的提高了搜救的效率,降低了救援人员的劳动强度。本论文主要创新性工作包括以下几部分:1、介绍救灾机器人的发展现状,搜集连续体救援机器人的最新研究成果,并对收集到的资料进行总结,得到了连续体救援机器人的发展趋势和发展难点。2、根据课题的研究背景和应用场合,研讨并选定机器人的整体设计方案。靠不同电机拉动不同导线来实现柔性体的弯曲,以适应非结构化环境;靠类丝杠机构来实现柔性体的伸长,以进入更深的废墟当中进行搜救。3、在Pro/E环境下创建连续体救援机器人的三维模型。详尽地完成机械结构部分的设计。包括:机构材料、固定方式、传动方式的选择、设计;电机、力觉传感器、摄像头、生命探测仪、音频设备、泵的选型及固定方式。在CAD中将各个零件详尽的表示出来。4、用Ansys和ADAMS软件对所建立的三维模型进行运动仿真。仿真结果验证了该设计方案的可行性。针对设计方案中存在的一些不足之处,通过分析比较,提出了优化设计方案。
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