危險彈藥處理機器人能夠處理各類危險爆炸物,能夠很好地適應行駛地面的變化,穩(wěn)定性良好,具有優(yōu)秀的全地形通過能力,在復雜的環(huán)境條件下能夠完成各項任務。危險彈藥處理機器人的研究隨著多體力學和車輛—地面理論的發(fā)展而深入,大型多體動力學仿真軟件的推出,使得大規(guī)模、復雜、多系統(tǒng)仿真模型的建立成為可能,為危險彈藥處理機器人的行駛平順性分析,極限工作能力分析,提供了強有力的技術手段和理論支撐。危險彈藥處理機器人的高速機動性與發(fā)動機功率及傳動效率有關,但能否提高平均行駛速度及通過性,最終還是取決于行駛系的性能。危險彈藥處理機器人的行駛系是由懸架系統(tǒng)和履帶推進裝置組成。通過分析行駛系統(tǒng)的受力情況,結合設計要求創(chuàng)新提出以空氣彈簧和扭桿彈簧并聯(lián)作為彈性元件的平衡式懸架,在此基礎上設計了完整的履帶行駛系統(tǒng)。基于虛擬樣機技術綜合利用三維建模軟件UG和多體動力學軟件RecurDyn建立危險彈藥處理機器人的數(shù)字模型。分析履帶與地面之間的接觸關系以及土壤參數(shù)對行駛性能的影響,建立模擬路面。分別在平坦路面和C級路面上以不同車速進行直線行駛仿真,分析得出影響危險彈藥處理機器人行駛平順性的因素。通過改變路面形狀進一步仿真測試... 

【文章來源】：河北工業(yè)大學天津市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

“魔爪”機器人“魔爪”機器人（見圖1.1）是其中的典范

河北工業(yè)大學碩士學位論文3圖1.2“龍衛(wèi)士”國內(nèi)在排爆機器人領域比發(fā)達國家開始的都要遲，但是隨著需求的增大國內(nèi)排爆機器人有了較大程度的發(fā)展。在眾多國產(chǎn)的排爆機器人產(chǎn)品中能夠脫穎而出的是“龍衛(wèi)士”單兵操作機器人（圖1.2）。上海廣茂達伙伴機器人有限公司開發(fā)的這款反恐智能工作平臺，這款機器人能夠應用于快速反恐應對現(xiàn)場，而且有著及其強悍的反恐怖襲擊的作戰(zhàn)能力。在各種天候條件下，各種地形狀態(tài)下都能夠?qū)崿F(xiàn)高效而穩(wěn)定的運作，而且操作十分方便快捷，該系列機器人有著躋身國際一線水平的綜合素質(zhì)，向世界展現(xiàn)出我們國家有能力獨立自主的開發(fā)應對國內(nèi)反恐環(huán)境的專業(yè)機器人。這款機器人彌補了長期以來我國公安人員和武警戰(zhàn)士在處理突發(fā)事件和反恐怖襲擊中，有了服務于自己的專業(yè)反恐排爆機器人，極大地增強了其反恐怖作戰(zhàn)的安全性，顯著地減小其在該類作戰(zhàn)中的人員損失，最大限度的保證了人民戰(zhàn)士的安全。所以在開發(fā)過程中對其各項參數(shù)指標都有很高的要求。1.3研究現(xiàn)狀國外在發(fā)展排爆機器人方面進入的比較早，機器人開發(fā)的能力較強，開發(fā)的產(chǎn)品有著極高的科技含量和廣泛的應用領域。同時其有著較長時間的使用經(jīng)驗，在使用中反饋的大量問題，能夠促使行業(yè)進入深入開發(fā)研究階段，產(chǎn)品的實用性更強，同類型的產(chǎn)品有著更好的通用性。目前，國內(nèi)在該領域進行研究的主要有中科院沈陽自動化所、上海交通大學、北京航空航天大學、華南理工大學等。中國科學院沈陽自動化所先后研制了“靈蜥-A”，“靈蜥-B”，“靈蜥-H”(圖1.3)等反恐防暴機器人。“靈蜥-H”是該研究所與廣州衛(wèi)富機器人公司研制的反恐防爆機器人，自重200kg，最大直線運動速度2.40km/h，可通

危險彈藥處理機器人的分析研究4過小于40°斜坡和樓梯，三段履帶設計讓機器人平衡地上下樓梯，可跨越400mm高的障礙；裝備有爆炸物銷毀器、連發(fā)霰彈槍、催淚彈等武器；六自由度機械手最大伸展時抓重為5kg，最大作業(yè)高度達2.2m；還裝備了自動收線裝置、便捷操縱盒、高效電池等;具有有纜操作(控制距離100m)和無纜操作(控制距離300m)兩種控制方式，可根據(jù)需要進行切換。2005年8月通過國家“863”驗收的排爆機器人，采用六自由度可伸縮式關節(jié)手臂聯(lián)動機構，開發(fā)有爆炸物轉運箱，可提高爆炸物轉移速度；車底爆炸物檢測機器人采用兩節(jié)等長履帶腿復合型移動機構,有很強的地形適應能力；其控制系統(tǒng)采用PC104計算機及基于其總線的四軸聯(lián)動運動控制卡。圖1.3靈蜥-H機器人但是在國內(nèi)能夠獨立開發(fā)和生產(chǎn)反恐排爆機器人的企業(yè)較少，生產(chǎn)的產(chǎn)品還是僅僅局限于對國外同類型機器人的模仿階段。雖然有著較好的技術參數(shù)，但是對我們國情的適應性程度不高，不能夠依托在作戰(zhàn)、保障中發(fā)現(xiàn)的問題及時有效的開發(fā)相對應的產(chǎn)品。而且由于排爆機器人設計完成多用途，過分強調(diào)其靈活性，在專門處理危險品彈藥方面，排爆機器人尚有如下不足：1、抓取重量不夠，難以應對各種各樣的危險品彈藥；2、行走機構在負載行走、極限位置的抓取等極限工況的穩(wěn)定性不足，容易在大質(zhì)量抓取搬運過程中出現(xiàn)傾覆3、行走機構緩沖能力差，滿載搬運彈藥過程中，遇到較大起伏，路面不平度較高的野外環(huán)境，容易產(chǎn)生大幅度的顛簸造成危險彈藥的爆炸，嚴重影響彈藥處理的安全性；4、由于行走機結構的限制，在滿載情況下的搬運危險彈藥的過程中，越障能力差，難以越過較大障礙，野外環(huán)境的搬運適應性較差。要研發(fā)專用的危險彈藥處理機器人。能夠極大的減小危險彈藥銷毀的難度，提高

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碩士論文
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本文編號：3227060