老旧电缆隧道轮腿复合式设计（附SolidWorks模型、CAD图纸、答辩PPT）

摘要

针对老旧电缆隧道巡检工作的特殊需求，提出了一种适应性强、具备长续航能力的巡检四足机器人。该机器人不仅能够灵活穿梭于狭窄复杂的隧道空间，还能有效应对各种障碍物，显著提升巡检效率与安全性。
在伸缩机构设计上，创新性地采用了可变长度结构，使机器人机身能够根据隧道空间的大小自由伸长或缩短，极大增强了其越障能力。腿部机构则结合了高灵活性与强承载能力，确保机器人在不平坦地面上的稳定行走。同时，足部末端采用轮毂电机驱动，机器人可以切换为轮式模态，大幅提高移动速度。
对机器人腿部机构、伸缩机构进行了选型计算以及轻度校核。此外，通过有限元分析，验证了四足机器人电机支架与腿部结构的强度满足要求，为后续的研发和制造工作奠定了坚实的基础。

关键词：四足机器人；轮腿；伸缩机构；有限元分析

第1章绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 巡检机器人的发展和分类 2
1.3 轮腿机器人的研究现状 5
1.4 轮腿机器人的研究现状 7
1.4.1 研究问题 7
1.4.2 拟采用研究手段 7
1.4.3 研究过程 8
1.5 本章小结 8
第2章可伸缩四足机器人总体方案设计 9
2.1 设计要求 9
2.2 主要参数 9
2.3 总体方案设计 9
2.4 腿部机构方案设计 11
2.5 伸缩机构方案设计 13
2.6 驱动方案设计 13
2.7 本章小结 14
第3章可伸缩四足机器人腿部机构设计 15
3.1 腿部机构相关参数的选取 15
3.2 腿部机构同步带轮设计计算 15
3.3 腿部机构同步带轮校核 17
3.4 腿部机构轴承型号的选取 18
3.5 本章小结 19
第4章可伸缩四足机器人伸缩机构设计 20
4.1 伸缩机构相关参数的选取 20
4.2 伸缩机构滚珠丝杠副选型计算 20
4.3 伸缩机构滚珠丝杠副校核 23
4.4 伸缩机构零件加工工艺 24
4.5 本章小结 24
第5章可伸缩四足机器人关键结构静力学分析 25
5.1 静力学分析 25
5.2 本章小结 28
第6章总结与展望 29
6.1 总结 29
6.2 展望 29
参考文献 30
致谢 32