摘要目前，移动机器人正朝着复杂环境下的自主作业方向发展。仿蛇机器人因具有良好的地面适应能力和运动稳定性而使其能够在狭小空间、狭长管道以及松软地面等复杂环境下自由运动，因此，蛇形机器人具有广阔的应用前景。49054

本文在深入研究生物蛇运动机理的基础上，详细分析了蜿蜒运动、蠕动和侧向运动等运动形式。

在此基础上，设计一种七关节的蛇形机器人。该蛇形机器人采用舵机驱动，并通过齿轮传动机构进行动力传递。

最后，使用Pro/engineer软件进行三维建模，并对一个运动单元进行运动仿真，以检验机构设计的合理性。

毕业论文关键词：蛇形机器人；Pro/engineer；三维建模；运动仿真

Abstract At present, mobile robots are becoming more and more adaptable. Because of the good movement stability and ground adaptability, a snake-like robot makes its free movement available in complex environments, such as narrow space, long and narrow pipes and soft ground. Therefore, a snake-like robot has wide application prospects.

Movement mechanism of a biological snake is studied deeply, and several movement forms including the winding movement, peristalsis and lateral movement, are analyzed in detail.

Based on those, a snake-like robot with seven joints is designed. And steering gear and gear transmission mechanism are used to drive and transmit power, respectively.

Finally, Pro/engineer is employed to construct the robot's 3D model, and motion simulation is carried out on a motion unit, which is used to verify the reasonability of the work. 

Keywords:snake-like robot; Pro/engineer; 3D model; motion simulation

目  录

第一章  绪论 1

1.1  课题研究背景 1

1.2  蛇形机器人的研究现状 1

1.2.1  国外研究现状 1

1.2.2  国内研究现状 2

1.3  论文的主要研究内容 2

第二章  蛇形机器人的机构设计 3

2.1  运动分析 3

2.2  驱动方案设计 5

2.3  传动形式的选择与设计 6

2.3.1  传动形式的选择 6

2.3.2  传动设计 7

2.3.3  键的选择 11

2.4  电机的校核 12

2.5  本章小结 12

第三章  蛇形机器人的建模与仿真 13

3.1  Pro/Engineer软件简介 13

3.2  齿轮轴的3D建模 15

3.2.1  轴特征的建立 15

3.2.2  齿轮特征的建立 17

3.2.3  键槽的建立 23

3.3  一个运动单元的虚拟装配与运动仿真 24

3.3.1  一个运动单元的虚拟装配 24

3.3.2  七关节蛇形机器人的虚拟装配 29

3.3.3  一个运动单元的运动仿真 30

3.4  本章小结 33

结  语