1. 研究目的与意义

1）课题的背景

机器人作为一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。非结构环境中的多功能全自主的移动机器人技术多年来一直是机器人研究中的热点问题之一。但是非结构环境给移动机器人的运动造成了自主决策和路径规划的困难。越障机器人的研究，对扩展机器人的作业空间，在人不能到达或不便到达的环境中进行作业，具有重要的意义。越障机器人还可用于工业中的一些险难作业，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境。减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。其中，移动机器人从事各项事务响应任务时，楼梯是人造环境中的最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之一。针对各种不同的运动环境，一直以来移动机器人所采用的运动方式大体包括轮式、履带式、足式等。国外对爬楼梯装置的研究开始得相对较早，最早的专利是1892年美国的bray发明的爬楼梯轮椅。此后，各国纷纷开始投入此项研究，其中美国、英国、德国和日本占主导地位，技术相对比较成熟，且有一些产品已经投入市场使用。我国对此类装置的研究虽然起步较晚，但近年来也涌现了很多这方面的专利，然而投入实际使用的还很少。总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利，按爬楼梯功能实现的原理主要分为履带式、轮组式、步行式爬楼梯装置。下面分别对国外、国内各种类型装置的发展作简要介绍，并分析其各自优缺点。

2）目的及意义

2. 研究内容和预期目标

1）研究内容

①拟定机器人外形结构设计，负载称重设计

②机器人整体结构设计，零部件尺寸设计，运用solidworks进行零件的建模装配。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

①在机构的设计中采用功能分析的方法，确定机构各尺寸关系间的约束关系。

②运动学分析:建立合理的运动学模型，从而对不同运动阶段进行分析。

4. 参考文献

【1】 李瑞年,肖增文,陈钢.基于曲柄摇杆机构的多足爬楼机器人设计[j].现代制造技术与装备,2022,58(07):70-72.doi:10.16107/j.cnki.mmte.2022.0468.

【2】 赵欣然. 轮腿可变搜救机器人设计与仿真[d].军事科学院,2020.doi:10.27193/d.cnki.gjsky.2020.000040.

【3】 杨萍, 阶梯攀爬自主导航运输机器人的研制. 甘肃省,兰州理工大学,2019-06-28.

5. 计划与进度安排

（1）2023-2-01～2023-2-15 查阅文献资料，进行文献综述，撰写开题报告，翻译英文文献；

（2）2023-2-16～2023-3-1 查阅相关资料，分析爬楼机器人基本原理和结构，了解机器人驱动基本原理；

（3）2023-3-2～2023-3-15 进行机器人负载称重设计，开展机械模型设计；