随着科技的发展多功能履带机器人一定会因其独特的结构功能特点在探索与救援方面做出其杰出的贡献。本次选题是对履带探索机器人的归纳与创新，是对这方面科技发展的继承。

1。2 国内外发展现状

1。3 本课题的研究内容

课题的研究内容主要包括两个方面：整体机构设计部分，利用PROE软件对各重要部件进行三维建模，并对履带行走机构、回转盘、动力传动部分进行强度校核和优化设计；电控部分主要进行控制系统设计以及智能模块的添加，通过编写程序代码以及试验调试使机器人能够完成移动、转弯、攀爬越障等基本动作并实现对机械手臂的控制，利用自身搭载的音频视频记录设备以及微型传感器实现数据的实时传输并提高有用数据传输的准确性和可靠性。主要是三个方面：1。机器人本体结构的设计；2。控制系统程序的设计；3。WIFI控制模块的设计。因为涉及的内容和工作量过大，作为一名机械电子工程系的学生，选择了侧重于第二个方面，也就是控制系统程序的设计作为研究重点，至于整体结构部分设计则只对已经设计好的履带式机器人进行建模，WIFI控制模块方面则是使用前辈留下来的已经成熟的软件，只做简单的学习与了解。图1-1为履带式探索机器人的工作原理示意图。文献综述

图1-1 履带式探索机器人工作原理示意图

第二章  履带式机器人的三维模型设计及样机实现

2。1 机器人整体结构的设计。

2。1。1 机械手臂的结构设计

    如图2-1所示，本次设计选取四自由度机械手臂，用来夹持和移动目标物体，总共有四个关节，分别由四个舵机实现控制，考虑到步进电动机价格低廉、惯量低、结构简单、容易控制、无累积误差、方便维修，而且其控制电路多可由软件来实现等特点，还要考虑配合我们的实物样机，最终确定舵机选取的是MG995舵机，其尺寸为40*20*36。5mm，重量为62g，无负载情况下速度为0。17秒每60度，有负载情况下为0。13秒每60度；死区设定为4微秒。此舵机的工作电压为3V到7V，扭矩为13KG，能胜任大多数符负荷不大的物体的夹持和搬运，其中两个舵机控制的是机械手臂的弯曲，一个控制的是机械手臂的旋转，最后一个是用于夹持物体的机械爪。

图2-1 机械手臂PROE建模图

2。1。2 摄像设备

如图2-2所示，由于探索机器人要求视野更广，更灵活，所以将摄像头安装在两个小功率的舵机上面，以便于摄像头的上下左右旋转，以使其具有更广阔的视野。因为摄像头重量并不大，所以选取两台最常见的9G舵机云台实现其功能。9G舵机作为云台的优点是重量轻，只有20G，并且可以180度旋转，保证上下左右没有摄像死角。

图2-2 控制摄像机的两个舵机

2。1。3 车体与电机

如图2-3所示，由于需要安装很多组件，所以底盘的设计的很大，300*225*122的车体足够胜任这个要求，并且在底盘上设计了很多的孔位，用来很方便的加装这些组件。本次采用的是两轮驱动的12V电机，其功率为1。5W，保证其功率够带动车体。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766- 

图2-3 车体与电机的PROE三维图

2。2 基于PROE的三维建模

2。2。1 机械手臂的三维建模

机械手臂为4自由度，分别为上下和前后，由两个舵机同时控制，还有两台舵机控制其抓取手的旋转和加紧松开。下面通过PROE绘图展示机械手臂的装备过程。

如图2-4，先将舵机和多功能支架组合在一起，作为一个整体以便于舵机可以方便的接入整个手臂系统中。