履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究.doc

单位代码：学号：分类号：密级：学士学位论文论文题目：履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究与开发姓名学院专业年级指导教师学院：专业：机械设计制造及其自动化年级：姓名设计（论文）成绩设计（论文）题目履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究与开发指导教师评语评估成绩：署名：年月日评阅人评语评估成绩：署名：年月日答辩小组评语答辩成绩：组长署名：年月日注：设计（论文）成绩=指导教师评估成绩（30%）＋评阅人评估成绩（30%）＋答辩成绩（40%）目录摘要IAbstractIII第1章绪论11.1爬壁机器人结构原理研究与开发的价值11.2爬壁机器人结构原理研究与开发的现状及趋势21.2.1爬壁机器人结构原理研究的现状21.2.2爬壁机器人结构原理研究的发展趋势31.3几种爬壁机器人结构原理分析与对比41.3.1车轮式磁吸附爬壁机器人51.3.2多吸盘单链爬壁机器人Cleanbot–IV51.3.3履带式磁吸附爬壁机器人61.4履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究特色与价值71.4.1履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究特色71.4.2履带吸盘式爬壁机器人结构原理的研究价值81.5本章小结9第2章履带吸盘式爬壁机器人结构方案研究112.1履带吸盘式爬壁机器人的功能规定112.1.1爬壁机器人的工作过程112.1.2爬壁机器人的基本功能112.1.3爬壁机器人的重要设计参数122.2爬壁机器人移动机构方案设计132.2.1履带的结构形式132.2.2履带与履带轮的联结142.2.3履带吸盘式爬壁机器人壁面适应能力分析152.3爬壁机器人吸附机构方案设计172.3.1吸盘式吸附机构方案设计172.3.2吸盘机构设计182.3.3吸盘式爬壁机器人吸附安全性研究192.4机器人气动回路方案设计222.4.1配气盘结构设计222.4.2吸盘气动回路设计242.5本章小结25第3章履带吸盘式爬壁机器人结构的开发与论证273.1爬壁机器人吸附结构的设计与论证273.1.1爬壁机器人吸附结构的设计273.1.2爬壁机器人吸附结构的论证293.2爬壁机器人行走机构的设计与论证303.2.1爬壁机器人行走机构的设计313.2.2爬壁机器人行走机构的论证313.3爬壁机器人车体的设计与论证333.3.1爬壁机器人车体的设计343.3.2爬壁机器人车体的论证343.4本章小结36第4章履带吸盘式爬壁机器人附属部件开发与设计374.1背仓部件开发与设计374.2清洁壁面部件开发与设计374.3传递消防水管部件开发与设计384.4控制系统部件开发与设计394.5本章小结39第5章结论与展望41参考文献43注释45谢辞47译文与原文49汉语译文49英语原文57摘要随着科技的进步，工业机器人在各个领域得到了广泛地运用。其中，爬壁机器人以其在核工业、建筑、消防等行业的突出优点越来越受到人们的关注。本文在详述国内外爬壁机器人研究现状的基础上，对各种现有爬壁机器人结构原理进行了分析、对比与评价，对履带吸盘式爬壁机器人的结构原理进行了进一步地研究与开发，并对一些关键部分进行了设计计算。本课题研究的履带吸盘式爬壁机器人采用履带式移动方式，双履带和车体构成机器人的基本框架；真空吸盘式吸附方式加以完善的配气系统，可为机器人提供足够的吸附力。在地面操作人员的遥控下，爬壁机器人可以在玻璃等特定壁面上完毕清洁壁面、传递救援物资等任务。履带吸盘式结构是现有爬壁机器人结构样式的优化组合，它克服了现有爬壁机器人结构上的缺陷与局限性，提高了爬壁机器人的实用性能；因此本课题的研究具有较高的科研价值和经济价值。关键词爬壁机器人；履带；吸盘；结构原理AbstractWiththedevelopmentoftechnology,industrialrobotshavebeenusedinvariousfields.Amongthese,wall-climbingrobotwithitsoutstandingadvantagesinareasofnuclearindustry,constructionandfirefightinghasbeinggottenmoreandmoreattention.Onthebaseofsummarizingtheresearchonwall-climbingrobotsdomesticandoverseas,thispaperevaluatesstructuretheoryofsomeexistingwall-climbingrobots,studiesthestructuretheoryoftrackedsuckerwall-climbingrobotandcheckssomekeycomponentsaswell.Thetrackmovingmodeischoseninthetrac