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作品名称：智能救探先锋——多模态感知救援机器人
学校名称：石家庄学院
参赛队伍：杰瑞队
队伍编号：228595
参赛学生：李宇飞王祎
指导老师：高栋李栌苏
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

（一）产品整体结构

产品主要由电控箱、夹爪（共 3 个）、骨架、往复清洗装置、单滑台模块、转接板（共 4 个）等部分组成

（二）各部件原理与设计

1 夹爪

（1）结构设计夹爪的基板是整个夹爪机构的固定部分可起到定位和支撑所有部件的作用夹爪通过螺纹孔和定位销与爬杆机器人躯干相连平行四杆机构同基板固定的部位设计和安装了垫片以调整连杆与基板槽口处的配合间隙使其可以灵活转动夹爪中间设计了定位柱在基板槽口处支撑整个结构有左右两个夹爪杆件通过摩擦力防止工件滑落左右两个平行四杆机构通过一对相互啮合的齿轮实现同步运动因相互啮合的齿轮转向相反所以设计两个对称的小齿轮来驱动

（2）驱动与制动两个步进电机配合动作同时给夹爪输入一对扭矩步进电机通过电机轴和小齿轮配合配备 DHD1 系列电磁失电制动器接通电源时制动器可自由转动机械爪突然失电时转轴会被锁死

（3）有限元分析爬杆机器人夹爪连杆机构有限元分析计算出的应力为 135MPa 夹爪材料的屈服强度为 505MPa 计算结果有足够的安全系数可信给爬杆机器人夹爪基板远程载荷模拟夹爪所受的机器人自身重量载荷大小都为 1249.5N 计算出的应力为 135MPa 夹爪材料的屈服强度为 505MPa 计算结果有足够的安全系数可信

序号	机构部件	0-1 秒	1-1.5 秒	1.5-2 秒	2-2.5 秒	2.5-4 秒	4-5 秒	5-6 秒	6-7 秒	7-8 秒	8-9 秒
1	上下夹爪	闭合	闭合	闭合	闭合	开启	开启	闭合	闭合	闭合	闭合
2	中间夹爪	闭合	闭合	闭合	闭合	闭合	闭合	闭合	开启	开启	闭合
3	中间夹爪直线往复机构	上工位	上工位	上工位	上工位	上工位	下工位	下工位	下工位	上工位	上工位
4	躯干直线往复机构	下工位	下工位	下工位	下工位	下工位	上工位	上工位	上工位	上工位	下工位
5	清洁机构开合部件	开启	闭合	闭合	开启	开启	开启	开启	开启	开启	开启
6	清洁机构往复机构	停止	停止	往复清洁	停止	停止	停止	停止	停止	停止	停止

2 往复清洗装置

（1）驱动部件基板上部设计了步进电机通过其上的小齿轮来驱动开合机构动作两侧通

过直流电机来驱动清洁往复机构的左右两侧

（2）吹干机构通过风机和环形通道将气流垂直吹向杆件表面在高速气流作用下将润湿的杆件吹干

（3）清洁部件针对杆件直径设计对应的气囊尺寸气囊上贴附清洁布通过燕尾槽快速定位板件板件上设置水槽装清洁液清洁液通过其上的小孔渗透到气囊的清洁布上定位板上设计了两个橡胶塞防止清洁液渗出后部设计了开合式结构