本文關(guān)鍵詞：微型拋投偵查機器人結(jié)構(gòu)設計及其碰撞分析

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【摘要】：目前,微型偵察機器人系統(tǒng)的研究正蓬勃發(fā)展,并逐步應用于危險環(huán)境的偵察。這類機器人一般要求體積小、重量輕、可以方便攜帶進入偵察地點,并且能夠在短時間內(nèi)準備就緒并投入工作。隨著任務的多元化,具備較強功能的微型拋投式偵察機器人系統(tǒng)研究也開始成為新的研究熱點。本文以The Recon Scout IR機器人為研究基礎(chǔ)。對Scout機器人進行研究,觀察研究并發(fā)現(xiàn)其不足之處,在使用Pro/Engineer建立微型拋投偵查機器人的三維實體模型后,提出改進和功能擴展意見。在設計過程中,完成了對內(nèi)部模塊的安裝布置、電機的安裝設計、開關(guān)設計、快換結(jié)構(gòu)設計、抗沖擊結(jié)構(gòu)設計。其中快換結(jié)構(gòu)的設計具有創(chuàng)新性,能夠?qū)崿F(xiàn)機器人根據(jù)使用環(huán)境,在不使用任何工具情況下快速更換車輪類型的特點。研究通過三維實體模型,分析了拋投式偵查機器人從高處跌落的碰撞機理,探究了機器人在跌落時快換結(jié)構(gòu)和整體受力情況,并且通過仿真實驗得出安全跌落高度。數(shù)值方法采用計算多體連續(xù)碰撞動力學模型中,求解沖擊問題的能量方法。根據(jù)機器人設計參數(shù)應用ANSYS/LS-DYNA對機器人進行仿真實驗,通過仿真實驗得拋投機器人不同跌落高度,不同著地姿態(tài)下各個部件碰撞力的大小,對機器人整體以及危險部位進行強度分析,最后得出這款拋投機器人的快換結(jié)構(gòu)方便、可靠、便捷;應該優(yōu)化內(nèi)容為車輪橡膠部分,車軸、車軸與輪轂接觸處;最大允許跌落高度為大約5米。采用虛擬樣機模型仿真實驗的方法來優(yōu)化機器人結(jié)構(gòu)設計,可以減少了實物實驗的失敗風險,大大加快了設計速度。本文成功通過分析、仿真之后的數(shù)據(jù),成功設計制作了一款微型拋投偵查機器人。且這款拋投機器人的快換結(jié)構(gòu)方便、可靠、便捷;實物樣機通過性好,能夠承受5m沖擊力。
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

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