《基于STC89C52单片机和传感器组的轮子式山地救援机器人结构设计》17000字（论文）

第一章绪论1.1山地救援车的意义和作用在如今全球灾害频发，各国各地区救援人员不足以及无法在第一时间进入灾害现场实施救援，而导致国家以及人民的安全与财产受到很大的损失的背景下，山地救援车的大规模使用就迫在眉睫，而针对如今山地救援车的救援能力，各国各地区科研人员都进行了实地应用的全方位改造，使其能够在各种复杂的环境中完成救援任务，减少或避免人民生命财产的损失。山地救援车在机动性和灵活性上有很强大的优势，在复杂多样的地形环境中，山地救援车能够通过强大的攀爬能力，很轻松的通过。人员定位准确，能够敏捷灵活的应对各种灾害地区伤害，并抱枕被救人员的生命安全。由于山地救援车具有作业效率高、救援时不受环境影响，能够运用其强大的转动能力越过障碍，对于复杂多变的救援环境依旧可以实施救援等等超出常规救援人员的特点。就是因为山地救援车有着这些强大的功能，使四轮子式机器人在救灾方面具有无与伦比的强大优势。随着社会与国家的发展，在经济迅速增长的同时，各种危险场所不可避免的灾害频繁出现，给社会安全造成了很多隐患，于是现代灾害及时补救已成为迫在眉睫需要解决的问题，救火早一刻就少一分损失，消防救援人员固然速度已经很快，但也需要一段不小的时间，而且进入救火现场还有生命危险的可能，于是消防机器人的理念诞生了，设计主要就是针对消防机器人的制作与研究，机器人以PLC为控制核心，加以电源电路、电机驱动、光电传感电路、火焰检测电路、灭火水以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源，专用电机驱动芯片驱动电机控制机器人的前进后退以及转向，光电对管完成寻迹和避障，光敏电阻传感器检测火焰，灭火机械手进行灭火。本设计制作的消防机器人具有简易灭火功能，达到了实现现场灭火的目的，设计较好地完成了课题目标。山地救援车在灾害救援中的优势：行动快速且灵敏；在危险且长时间工作下，无任何松懈；由于机器人结构特殊，其在环境十分危险且复杂的情况下，依旧可以深入灾害发生地，并且实施救援以及分析现场情况的能力；可以长时间的进行救援工作且由于其体型较小和无感情引起二次坍塌的可能性极小，而且也没有救援场地极度危险的心理压力，使救援工作能够快速稳定的执行；许多救援人员无法实施救援的地点，山地救援车都可以第一时间进入。1.2山地救援车的发展起初由于作战时需要大量的侦察敌情和打扫战场的人员，而人员有限，所以人们就开始把机器人研发用于军事领域。而对于灾害救援工作是从上世纪八十年代左右才有相关人员意识到可以这方面应用山地救援车的相关研究制造。很多国家和地区的相关研究院所以及大学的创新院积极参与研究制造山地救援车的相关行动中去。真正使山地救援车有用武之地以及发挥自己的独特能力的绝佳时期，是在90年代发生在美国和日本的灾害地震，由于发生突然且灾害严重，短时间救援人员无法立即实施救援，当时的国家安全局机器人研究人员不失时机的提出用山地救援车代替救援人员实施救援，救援机器人就此登上了历史舞台，并揭开了其伟大的征程（征服各种灾害）。也许是时机已到，在2千年初，美国发生的一起恐怖事件，使山地救援车有了一次登台表演的宝贵机会（也是证明自己实力的时机），山地救援车在此次救援行动中取得了巨大成功并展现了人类在危险环境中不具备的巨大能力。当然在这次救援中，人们也发现了机器人的很多缺点，但是由于机器人有其人类不具备的优点，所以更加激发了各国研究机器人的热情。图1-1救援机器人系统之后日本的一位名教授首先提出并制作了蛇形和蜘蛛形机器人以及蛛形机器人“星标”。当然不光上述如此，在日本的另一家公司也在不久之后设计优化了一种超精密飞行机器人（也就是大家熟知的精工爱普生飞行机器人），它身形简约，体重轻便，飞行高度适中，非常适用在一定的空间内。它与直升飞机的飞行理论相似，可参考相关直升飞机的飞行状态，它通过所带的螺旋桨相斥运动来产生动力，使飞行机器人升空作业，只是由于体型和技术的不够，本机器人能够携带的重量也是十分小，只能完成较轻便堵塞小任务。。在机器人时尚大潮中，我国也为机器人事业添上了漂亮的一砖。比如我国著名的几所理工科名校（清华、北航、北理工、东南大学等等）研究制作了大量的性能优良的机器人：登山者机器人、四履腿机器人、RTMBoT机器人等等。在机器人的性能动力方面，我们还有很大的空间去探索，例如以下五个：（1）运动能力；（2）通信能力；（3）存活能力；（4）作业能力；（5）感知能力。轮式山地救援车由于其结构特殊（主要是因为履带上的履齿很多能够更多的接触地面，提供强大的驱动力，而且十分不易打滑）地形越障能力很强，在如今各种复杂的救援地形中，轮式救援机器人都展现了它强大的地形越障能力，是人类救援工作不可或缺的帮手。当然，它的缺点也很明显：由于其功能很多所要完成的任务也很复杂，所以也就导致了机器人自身重量很大，进而其耗油量也很大，这也就造成了如今机器人的续航能力不是很强，目前业内专家也正在攻克这一难题。但是总的来说，轮式机器人更加适合在地形十分复杂的环境中实施救援，所以如今大部分救援任务都是出动轮式救援机器人。在轮式机器人家族中，还有四轮式以及六轮式等等成员，它们为这个家族增添着绚丽的梓彩。多轮式机器人在复杂的地形中有着绝对的优势，是因为多轮式机器人可以随意调转方向以及在越障时的角度（图7）。尤其是家族荣耀四轮式机器人，它的性能更加优越，是优等生。四轮式机器人在地形复杂的环境中比其他多轮式机器人更加快速更加稳定更加容易翻越陡坡和沟渠。由于有四只手，在动作转换时很灵活且动作范围小。更重要的是：四轮式机器人的应用范围更广实用技术更加成熟稳定。

第二章总体方案设计与论证2.1研究内容本课题设计的山地救援机器人，由于是野外作业全能路况应用，对山地救援车有以下要求，除了具备一般举升必须满足的稳定性、快速性、准确性和同步精度的要求外，还要求其安全系数很高。由于现在市场上存在的升降机还具有很大的安全隐患，要根据其所使用的场合针对其存在的安全隐患进行改进。保证稳定的情况下，降低整备设备结构的质量，增加底部质量，使其重心降低，防止其野外作业发生侧翻。增加工作台面的面积，使其可以同时承载的人数增加，增加工作效率的同时增加工人可活动的范围。对液压系统进行改进，增加起升时的稳定性。主要是在液压缸结构中加入液压锁机构，自锁液压缸。增加自行式移动装置，安装转动电机，可以方便的移动，减少移动时时间的浪费。（1）建立山地救援机器人三维模型，分析生成运动轨迹，配合连杆进行设计，（2）对升降机底座电机和轴进行选型计算。灭火机械臂进行设计。（3用三维软件建立对山地救援机器人各个零件的模型，在Solidwroks软件的装配模式下组装成总装配体。（4）对山地救援的控制系统进行设计。2.2系统总体方案设计2.2.1机械系统（1）腿式山地救援车腿式山地救援车的家族成员：单腿机器人以及多腿式机器人（包括双腿机器人、四腿机器人、六腿机器人、八腿机器人等）（2）单腿式机器人由于单腿式救援机器人的实际作用不大且应用时间范围很小，所以这里就不做赘述。（3）双腿式机器人双腿式机器人是在实际生活中我们见的最多的一类机器人，而在双腿式机器人家族中波士顿动力研究制造集团研发的阿特拉斯机器人及本田公司的机器人阿塞姆就是其中不可多得的功能强大实用的优秀成员，在人类日常生活中，双腿式机器人起着很大的帮助服务作用，但是其在复杂的灾害救援工作中缺乏有效的速度和强大的救援能力，因此很少应用于灾害救援工作中。图1-3双腿机器人（4）四腿式机器人四腿式救援机器人的辉煌是由于美国一家军事制造公司为美军设计制造的大狗救援机器人。四腿式机器人身具极佳的奔跑能力，而且其稳定性也有一定的保证，在有着大量运输工作时，四腿是机器人能够很好的帮助人们担当起运输的工作，当然由于腿式机器人的天然缺点，他只能作为辅助性机器人，尽管它的身体结构也很坚硬，其运动速度超越了人类。（5）八腿式机器人多腿式机器人的家族成员中，六、八腿式机器人是出场率比较高的一类，比如仿生类机器人（蜘蛛机器人、螃蟹机器人、蛇形机器人蜈蚣机器人等等），由于其动力稳定，因此这类机器人都具有极佳的稳定性，它们完全继承了多腿式机器人的奔跑特性和优点，完全使用多腿动物的奔跑方式，这样就能使这类机器人在执行任务时轻巧灵活，安全可靠，不过这类机器人虽然功能强大，但是也有其明显的缺点：由于身体部件太多，损坏不易修理，而且技术要求极高，对芯片的要求就更高了。腿式家族机器人的荣光点以及失望处：应对各种复杂的地形，速度快且稳定；但由于现有的控制器还不能够像人类大脑一样控制身体，由于其追求似人类智能化形体化，其内部结构十分复杂，实现难度很高，而且损坏率较高且修复困难。（6）轮式机器人因为轮式家族自身的天然不足，其家族很少出现很厉害的代表，这里我们就不一一赘述，简单概括一下其家族总体特点；总的来说轮式机器人的历史在机器人整个历史中还是挺悠久的，由于轮式机器人结构简单且质量较轻，而且大家都知道轮子的机械效率很高摩阻也小，所以轮式机器人非常适用于地形较为平坦的地方；由于轮子的越障能力很差且转动能力很差劲，所以在复杂的地方轮式机器人基本排不上用场。图1-4轮式机器人2.2.2控制系统在智能全自动机器人研究领域，我们首先要考虑的是其控制系统方式，当然由于机器人工作环境大多比较危险，所以我们大多选择无线控制系统方式，不过这个控制系统方式在应用了这么多年后，也出现了很多不适应，慢慢的有了其日益危险繁重的救援工作。最新机器人研究报告显示：最优的方式是山地救援车在接受到灾害救援任务后能够自己智能行进，自己利用大数据分析路径，并在最短的时间内选出最佳的行走路线。当然这只是我的设想，实际情况是：现如今的机器人领域大多数都是半智能的，只有在人机配合下才能完成救援任务。做到山地救援车的全自动化，就必须把人工智能研究透彻，取得突破性成绩，实现救援机器人自主计算能力，以及在强大的芯片下，能够自主实施救援并给与基本的治疗等等难题。中国在进入二十一世纪后，由于经济飞速发展，国家投入资金的日益增多，鼓励大学民间研制相关机器人，使得中华大地的智能行业悻悻向荣，国家科技研究水平日益趋近发达国家水平。近年来国内外灾害频发，救援人员严重不足，由于灾害发生时救援环境极其恶劣，救援人员和搜救犬都无法第一时间进入实施救援，造成了国家和人民生命及财产的重大损失。我国各大学研究中心与国家相关部门紧密合作，根据多年救灾经验，设计研究新一代山地救援车，模拟各种救灾场景，使山地救援车在实践中不断成熟。其实机器人核心设计是要做到其传输数据的速度和执行力，国内外各大研究机构都在大力研究机器人完全自主化完成任务并安全返回，这就需要研究人员做到机器人芯片的强大化，完善现有机器人的半智能的尴尬局面。在人机交互方面，国内经常举办各种机器人生态比赛，并且每年都会在各种科技报刊发表海量的山地救援车交互系统的数据文章。我从中学到了把优秀的设计理念以及可行性加强设计更加优创的应用到我的山地救援车的身上，使其能够更好的完成救援任务。优良的智能交互界面，良好的信息捕捉能力，以及极速的反馈能力，语音交互系统必须畅通无阻且清晰易，把这些机器人研究领域的难题和设想以及热点解决，不仅是科研人员迫切的希望，也是国家和人民的需要。我查阅了国内外的关于山地救援车的新闻，发现今时的机器人只能做一些辅助性工作，其在灾害中应用并不多，这让我大为吃惊。救援人员需要山地救援车能够在灾害发生的第一时间进行救援，自主完成搜索、破拆、定位、实施救援、带回被救人员等等极其复杂危险的任务。吃惊之余，我也预感到了国内的山地救援车的的未来发展方向：在第一阶段的:2020-2025，研究制造具有探索以及嗅气味的机器人，能够在复杂的救援地点更好更快的救出被困者。2025-2030，实现山地救援车的救援地点的全能自主化，从接受任务到把被困人员救出，全部自主实现。2030-2035，能够在救出被困者后，根据被困者的身体状况能够自主进行医治。在山地救援车的功能领域数据的融合技术和摄像分析技术是非常关键的地方。有因为机器人视觉系统一般需要三位图像，所以我们需要使用单视觉传感器来获取周围环境数据信息以及全景传感器来扩大摄像的可视范围。当然搜救中不可或缺的是生命探测仪，在危险的救援现场，机器人需要利用生命探测仪的强大搜寻生命体征的能力来搜寻幸存者。对于山地救援车的数据融合技术，根据摄像机透视映射原理进行逆运算得到逆透视映射，进而提出利用单摄像机获取救援场地环境的深度信息的方法，简化了系统的结构，使山地救援车形体更加简单，这样在救援时才能更好更快的完成任务救出被困人员。为了完成在危险环境中的救援任务，传统的单一传感器信息处理器已经难以满足现在的救灾环境，我们需要多维多功能信息视觉处理器，这种高级别的处理器，能够在环境信息分析以及位置定位精准度方面做到更加高效精准。还有一定的自我修复能力，能够在多种情况下自主完成视觉信息处理任务。我们只要做到了把数据的融合技术和摄像分析技术完美的组合在一起，山地救援车就能够实现基本智能化水准，救出更多的被困人员。总体框图如图2-1所示。图2-1总体框图

第三章机械系统设计3.1车体结构设计本山地救援车的优创设计方案大体上如下：一、系统分析1、在明确了系统的目的后，从而确定机器人的目标和责任。2、因为机器人运动系统的重要性，所以我要把机器人的作业环境论述分析研究到底。3、由于机器人用于灾害救援，所以本机器人的救援责任以及机器人的基本功能和设计外观和内饰方案都已固定。细说来，我已经对本机器人的手臂连接处做了灵动性能测试，基本达到理想工作状态；机器人的视觉环境信息处理功能，我已应用三维立体摄像技术加以强大，以保证机器人在进入救援现场后能够快速的分析出最佳的救援路径以及救援方式；当然，在有些重物以及高温高压强震动环境中，我也考虑到了，把机器人的身体外部应用最抗撞防高温且有一定柔软度的材料来防护；做到以上这些强大功能就必须具备一定的超高速计算能力，能够有一个快速且高质量的大脑。二、全局技术布局1、在设计指导坐标时，根据生态系统的要求制作，必须满足工作空间内的运动轨迹和运动范围。2、山地救援车的运动路线需要强大的芯片下，分析环境信息，自动做出救援路线和空间作业图。3、全新驱动力生态系统中的款式。4、绘制“大脑”的工作原理图。5、机器人的性能测试。6、在机器人底座和机械臂部位，做安全灵活运动测试。并画出零件图总装图。总体机械简图如图3-1。图3-1总体机械简图机械臂；2、车架；3、底座；4、蓄电池；5、V带；6、防护栏；7、轴支架；8、电机；9轴承。3.2驱动部位的结构全局总设计灾害机器人这几十年的历史，培育了整个家族的机器人的六种行走方式：伸缩活塞行走方式滚动轮行走方式坦克履带行动方式腿足式行走方式趋蠕式行走方式旋转式行走方式整体的好坏方面如下所列：（一）伸缩活塞行走方式和传统意义上的活塞运动相似，这类行走方式动力主要依靠伸缩时内部的气流形成的压强，内部的相差气流越大，就说明驱动力越大。优点如此相似，当然缺点也就相差不大了：抓地力很小，很难在地面做复杂动作，这是其最大的伤痛之处，也随之使带有这种行走方式的机器人的翻过障碍的能力随之下滑。滚动轮行走方式滚动轮行走机器人，是采用滚动式行走方式来带动整体机器人在地形比较平坦的地形中作业的机器人。当然其优缺点也很明显：优点是其重量轻、承重大、机构简单、较为方便的驱动和控制、速度较快且移动灵活、工作效率较高；缺点是其运动稳定性与路面的路况情况有很大关系，障碍台阶式的环境滚动轮式机器人就无法进行工作。（三）坦克履带行动方式优点是与地面接触面积大、能够产生较大的附着力，接地压力小，不易打滑，牵引力大，适合各种类型的地面，滚动阻力小，翻阅障碍丛林沟渠的本领很强大，由于其转动方向的速度快且距离较小，可以做原地转向动作，具有良好的智能自主回味以及翻阅障碍的强大实力。一般来说，坦克式履带行走方式普遍的不足就是体重和体积都相对来说挺大，且极不易缩减，且由于本身的功能强大适应范围广，所以随之而来的是他的自身结构和要求都很复杂，还要防止履带的损坏，保持技术的张弛有度。足腿移动式和大狗机器人的优缺点相似，由于和大多数足腿式行走动物一样的行走方式，所以他的优点很明显：能够在较为复杂的地面运动以及翻越等动作，当然一般追求这种行走方式的机器人都面临着这样的问题：这种结构本身的复杂性以及难以控制，毁坏修复难度很大。（五）趋蠕式行走方式趋蠕式行走方式的优缺点从他的字面上我们也就可以知道：适合在空间狭小的地方作业，且无论什么地形都可攀越，但是顾名思义他这种行走方式，速度肯定很慢，而且控制起来不是很容易，给操作人员带来不变的影响。（六）旋转式行走方式这种行走方式由于在日常中很少看到，所以我就粗略的说一下它的优缺点：顾名思义，旋转式行走方式由于其结构的特殊性，在翻越时具有很大的优势，甚至可以在垂直地形中行走；我们能想象到优点就会发现他的缺点，续航能力不强，行走速度很慢，其内部结构十分繁复，对于发动机驱动系统的动力要求很高。由于灾害现场危险系数很高且环境复杂，所以在设计参数和技术要求时，所要研制的山地救援车必须要有很高的可靠性和效率。因此如果要实现机器人智能自主移动，就要采用以上所述的行走方式的结合来实现机器人的救援任务。如此才能够避免缺点结合优点。①众所周知，一个机器人的发动机也就是驱动系统是非常关键的，它关系到机器人能否具有较强的续航能力以及作业能力；因此，我选用功率为5500W;当然要做到智能机器人自主化，就必须采用变速器；最适合这种类型的发动机是伺服电机，由于主系统类型太多，我查阅研究分析了大量的主系统，最终选择设计如下:处理器(采用SM150,因为这类处理器计算能力很快，其数据信息贮存能力大，外围接口多），远程无线控制模块（主张采用2.4G无线通信模块），电机电调部分（直流无刷电机、无刷电调）等部分组成。选择SM

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LFB伺服电机。图3-2伺服电机相关信息②山地救援车的履带外观尺寸初步确定机器人的履带长度。由无数次科学实践证明，履带长度越长其转动的灵活性就越低，也不能太短，否则无法满足完成救援任务的条件。因为制定的是四履带式救援机器人，所以把主体长度定在L=588mm,小履带L=296mm。对于确定履带的宽度，我是从其所能提供的驱动力的大小来确定其宽度的。由于上述原因，主体结构履带的宽度不能太宽也不能太窄，因为太宽就会使履带的阻力更大；而太窄的话，其提供的驱动力又会太小。所以主体履带的宽度=115mm，小履带的宽度=465mm.③对于移动机构的结构的确定设计由于电机需要放置在主体底座中，受到了空间限制，其在内部的占用空间就变得不那么宽裕，这时我就必须节省空间，不能应用正齿轮来传动，那么为了达到节省空间的目的就必须采用了锥齿轮来换向。其结构原图下图：=116mmL=587mmH1=176mmH2=224mm图3-3结构总图1—轴012—电机3—小锥齿轮4—驱动带轮5—轴026—直齿轮017—直齿轮028—轴039—大锥齿轮10—从动带轮行走过程中的履带轮：开始我构思设计履带的结构时，我就十分坚定的选用了同步带的结构。我之所以笃定的选用这种结构的理由如下：很适用于两轴之间中心距较大传动且其承重能力很大的结构中，正好我的履带式机器人就是这种结构。韧性很强也就是大家所熟知的弹性强，摩擦发出的声音小且运行较为稳定，在吸震、缓冲方面具有良好的性能。在维护以及制造方面很是简易，当然价格也是非常优惠，经济适用型。一、我选用的同步带的主要参数：（查机械设计手册13-42）齿形：梯形齿距制式：模数制型号：m7节距：=21.991mm选用同步带的轮子的优创设计：（查机械设计手册13-50）(1)开始选取同步带的次数：；⑵在切削同步带齿形的刀具类型选择时，使用特别刀具（切出直线齿廓）；之后，我们开始对机器人的四履带进行优化设计：（查机械设计手册13-43）其实我书写出以上特点数据是为了应用同步带的设计结构来制作设计山地救援车的履带，又因为同时履带要在环境十分恶劣的地方工作，因此我不能都用同步带的系统参数，应用实际的具体的系统结构尺寸来全新的设计履带。④对大小锥齿轮参数的具体设计对于大小锥齿轮来说，他们在全部的移动装置里的作用主要是换向以及动力传输。不过由于其装置在内部空间有限的装置中，大小受到了限制。由此因素，我在时机确认大小锥齿轮的具体参数时，肯定会注意这些。根据设计总体图，我确认了轴交角。应用：直齿锥齿轮、齿形制为GB/T12369—1990,齿形角为25°、齿顶高系数=0.8、顶隙系数。齿轮类型和齿轮参数。（查机械设计手册14-200）大小锥齿轮的具体参数分别如下：（查机械设计手册14-201）大锥齿轮：法向模数：m=2.5齿数：z=30法向齿形角：20°分度圆直径：d=mz=23*2.5=57.5mm（5）中心距：（6）顶隙：计算求出水平面的支反力以及做出弯矩图:1.在工作时机器人受力分析图如下图所示:图3-4受力分析图图3-5弯矩图=352.458N已知条件数据，求出下图中90°面内的支反力，并要求画出弯矩图其受到的压力做出的分析如下所示：图3-6压力图2.对A点：=352.6765N⑦合成弯矩图=2899.462N=25874.188N=23268.996N图3-7合成弯矩总图3.3对于键的设计以及校核因为平键制作简易且方便，又很经济适用，所以在灾害机器人的整体设计中能采用平键的就采用平键。又由于平键的工作面容易被重力压崩，极易损坏，所以要尽量避免这种方式。受于这种情况下，我们必须安全起见，只能计算作用面的挤压应力来用于强度计算。因为轴1上的键（825），它的测量尺寸而且它受力还很大。所以只校核此键。常见的普通平键的强度条件数据： （3-1）其中 ；=43.57我们在机械中经常见到的机械材料为45号钢，之所以应用这种材料，是因为它能承受一定的击打，忍性比较强，查找机械设计（P-106）表6-2可知道： 所以，由以上条件可以得出结论，我选的这款键非常适合此类机械应用。3.4搬运机构的选择由于研究制造智能机器人程序特别复杂，需要用到的知识特别广泛，包括机械动力相关学科、智能芯片、精密仪器以及机床技术等等，都要有一定的涉猎应用，这就是我们机械行业熟知的生态系统机械学。在这个总学科中，机械手臂是应用最广泛的，就如同一个独立的生态系统。运用这个总学科中的技术使这个生态系统的各个部位能够和谐的组合在一起，组成强大的机械手臂，来提我们人类完成较为危险的工作任务。从整体生态系统的方向来说，山地救援车就是一个比较复杂的系统，一个机器人是由若干个子系统在芯片大脑的指挥下联系在一起，进行动作运动，作为一个整体，而不能被分割。因此在设计中，我认为这个系统应该有这些特点：（1）相关性：在整个生态系统中有若干个子系统有机的相互联系、作用以及相互关联。（2）整体性：一个机械手生态系统虽然由若干个功能各异的子系统组成，但是这些子系统在芯片大脑的指挥下是作为一个整体来行动的。（3）环境适应性：在各种环境中，一个生态系统都必须不受影响，而是在任何环境中进行作业（4）目的性：若干个不同功能的子系统在母系统中都有其确切的目的。这样的很多情况和条件，也使我们的设计难度更加艰难，我们必须在设计研究机械手的时候，从整体到各个零部件，我都要有机的组合在一起，运用机械生态系统学科来设计现实中能够合理完成任务的机械手臂；考虑到国内的加工机床精密度还欠缺，所以理论上应用德国制造的精密机床来加工制作，以期达到理论水准；只有这样打造出来的山地救援车才能经得起历史的考验，在危险的环境中出色的完成救援任务。我采用工业机械手的特点来设计制作机器人的手臂，运用其强大的工业制造能力，制造的机械手臂达到了其他行业无法比拟的高度，无论材料还是加工速度都达到了理论水准。这样的机械手臂能够更好的完成抓起、运送、转动、托起等等动作，进而使机器人完成较为复杂的救援动作。确定负载至今为止，5N-9000N的额定载荷是世界上各国机械手的负载范围。我们选择的负载大小是以机械手全方位运动方向的力和扭矩作为主要参考依据，对于山地救援车在设计研究时，要全面考虑，例如：机械手臂的灵敏性以及抗捶打，必须注意手不能太坚硬，以免在救援被困者时，对被困者造成二次伤害；最关键的是，机器人要能分析测出需要施救者的体重以及伤势，做到精准救援；在机械手臂移动时，它的速度要控制适当，这些要求都是为了使被困者能够安全。因此本山地救援车采用中小等级负载。确定机械手的负载为150kg。主动力的移动方式在设计应用主动力以及电机控制时，必须保证选用的电机灵敏性，精准度做到精益求精，尽量降低恶劣的救援环境对于山地救援车的影响，确保机器人在施救过程中，救援力度、速度都适中，当然可以根据灾害现场的空间的大小来选择适合的机械手臂，不过在本次论文设计中，我预先设定救灾现场，根据我选定的就在现场