全地形六足探測器建模與仿真

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)論文摘要六足機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)于多地形的行駛具有重大的意義。為了設(shè)計(jì)可靠新型且實(shí)用的機(jī)器人小車，在六足機(jī)器人的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款新型的車輪和六足運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)合為一體的多功能機(jī)器人小車。本文敘述了對(duì)這款可彎曲的機(jī)器人小車的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了再設(shè)計(jì)的整體過程。其中在步行、轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整，在將整體的三維模型簡化后，對(duì)整體模型利用Matlab/Simulink進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的動(dòng)態(tài)仿真，然后利用SolidWorks的有限元插件進(jìn)行各個(gè)零件強(qiáng)度校核，隨后利用3D打印軟件對(duì)導(dǎo)出的三維模型利用進(jìn)行切片處理，將G代碼拷貝到3D打印機(jī)中進(jìn)行打印，完成實(shí)物的制作。在組裝調(diào)試后，使設(shè)計(jì)的小車的各個(gè)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在多種地形上自由運(yùn)動(dòng)，并能做到一些功能的拓展。關(guān)鍵詞：六足機(jī)器人有限元分析運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3D打印

ModelingandSimulationofAllTerrainHexapodDetectorAbstractTheinnovativedesignofhexapodrobotisofgreatsignificanceformulti-terraindriving.Inordertodesignareliable,newandpracticalrobotcar,anewmultifunctionalrobotcarwithwheelsandsix-leggedmotionmechanismisdesignedonthebasisofasix-leggedrobot.Thispaperdescribestheoverallprocessofredesignofthestructureofthisflexiblerobotcar.Amongthem,thedesignofwalking,turningandothermotionmechanismshasbeenadjusted.Aftersimplifyingthewholethree-dimensionalmodel,thewholemodelisdynamicallysimulatedbyusingMatlab/Simulink,andthenthestrengthofeachpartischeckedbyusingthefiniteelementplug-inofSolidWorks.Subsequently,thederivedthree-dimensionalmodelisslicedbyusing3Dprintingsoftware,andtheGcodeiscopiedtoa3Dprinterforprintingtocompletetheproductionoftherealobject.Afterassemblyanddebugging,eachmechanismofthedesignedtrolleycanmovefreelyonvariousterrainsandexpandsomefunctions.KeyWords:hexapodrobotfiniteelementanalysismotionsimulationstructuraldesign3Dprinting目錄TOC\o"1-3"\h\u1引言 頁1引言1.1課題研究背景及意義目前，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也逐漸成熟。在大眾視野中，比較常見的有車輪式、帶式和關(guān)節(jié)腳式。這幾種不同的運(yùn)動(dòng)方式都有它們獨(dú)特的地方，在不同的地形環(huán)境有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。機(jī)器人小車最常見的移動(dòng)方式有輪式和履帶式，這兩種優(yōu)點(diǎn)在于它們?nèi)菀卓刂疲⑶乙苿?dòng)和響應(yīng)速度快，對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速的控制便可實(shí)現(xiàn)。這兩種移動(dòng)方式的優(yōu)勢(shì)是整體的運(yùn)動(dòng)過程比較平穩(wěn)。在平坦的地形，機(jī)器人小車的重心變化小、行駛平穩(wěn)，整體的運(yùn)動(dòng)情況較簡單，所以輪式和履帶式是一般情況下最佳的移動(dòng)方案。但是在一些不平坦的地形，具有關(guān)節(jié)足的機(jī)器人就可以能夠跨過各種障礙物，而不受輪胎或履帶本身的運(yùn)動(dòng)限制，比如攀爬曲折的斜坡、樓梯或者野外。另外，因?yàn)殛P(guān)節(jié)腳足的機(jī)器人的單足具有的自由度比較多，機(jī)器人的輪胎運(yùn)動(dòng)點(diǎn)變得十分靈活，對(duì)凹凸不平的復(fù)雜地形也具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，比如布滿各類障礙物的野外環(huán)境。所以新型的六足機(jī)器人在運(yùn)輸、探測和排爆等領(lǐng)域有重大的意義。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)機(jī)器人的研究與發(fā)展比外國起步晚。所以目前國內(nèi)關(guān)于綜合性六足關(guān)節(jié)腳和輪式的一體的混合式機(jī)器人車可查閱的文獻(xiàn)資料比較少，在設(shè)計(jì)方面的參考資料也較少。但是國內(nèi)在研究平坦地面的越障、避障和多地形適應(yīng)方面可以找到的參考資料較多，可為本設(shè)計(jì)提供一定的參考。西北工業(yè)大學(xué)研究設(shè)計(jì)了一款輪腿式機(jī)器人，是一種模塊化輪腿式可變形的機(jī)器人車．這款機(jī)器人由4個(gè)結(jié)構(gòu)相同且是可以獨(dú)立運(yùn)行的單元再連接所車身構(gòu)成。它和輪式機(jī)器人的行走功能相同，除此還有通過機(jī)械臂的動(dòng)作協(xié)調(diào)平滑地行駛在各種復(fù)雜地形，不會(huì)像履帶式機(jī)器人一樣，出現(xiàn)大幅度的摔落動(dòng)作，從而損傷機(jī)械結(jié)構(gòu)和元件。但在溝壑情況下，如果溝壑寬度大于輪子的直徑，會(huì)出現(xiàn)卡在溝壑的情況。或者因?yàn)樯舷碌匦温洳钐髮?dǎo)致翻車的情況。如圖1.1為該類型機(jī)器人的部分運(yùn)動(dòng)原理圖。圖1.1部分運(yùn)動(dòng)原理圖國內(nèi)一家公司研制的機(jī)器人“l(fā)oper”是把足式輪設(shè)計(jì)成4個(gè)三葉輪的機(jī)械結(jié)構(gòu)，主要用于攀爬斜坡和樓梯。但這款機(jī)器人小車在野外等復(fù)雜規(guī)則環(huán)境下行駛的情況不是很理想。容易出現(xiàn)行駛重心不穩(wěn)定、易翻車的情況。如圖1.2為該類型機(jī)器人的圖片。圖1.2機(jī)器人圖片

1.2.2國外研究現(xiàn)狀在國外，類似的機(jī)器人小車的研究比較多，且方案比較多且成熟。美國NASA航天局研制出一款對(duì)于未來在月球建設(shè)和發(fā)展的過程中有幫助的機(jī)器人ATHLETE(全地形六足地外探測器)。設(shè)計(jì)的一款為六邊形的機(jī)器人是一款負(fù)重機(jī)器，可以在月球上多地域行駛，抵達(dá)多種地形和目的地。而且這款機(jī)器人被作為一個(gè)自治型機(jī)器人月球基地。宇航員可以利用它在月球上以“游牧”的形式生活。為了適應(yīng)外太空環(huán)境，ATHLETE的能量來源太陽能。ATHLETE給月球勘測帶來了便利，它的腳上還安裝了攝像頭可以進(jìn)行錄像和實(shí)時(shí)監(jiān)督。如圖1.3為該探測器的動(dòng)畫圖。圖1.3探測器動(dòng)畫圖波士頓動(dòng)力公司研制了一款名為RHex的機(jī)器人，這款六腿機(jī)器人機(jī)動(dòng)性和靈活性比較高，系統(tǒng)通過獨(dú)立控制每一條腿，設(shè)計(jì)不一樣的步態(tài)，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜不同的地形上靈活行走，如巖石、林地、草地等不規(guī)則地面行走。據(jù)報(bào)道，RHex是“通吃”各種復(fù)雜的地形，同時(shí)經(jīng)過算法優(yōu)化可以實(shí)現(xiàn)最小的能量的消耗。如圖1.4為該機(jī)器人的外形圖片。圖1.4機(jī)器人的外形圖

1.3本課題應(yīng)解決的主要問題對(duì)于目前市面上存在的多種機(jī)器人車的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和分析后，發(fā)現(xiàn)目前市面上沒有一款可以真正實(shí)現(xiàn)輪腳一體的多功能機(jī)器人。我們綜合以上情況，設(shè)計(jì)一款更加靈活、更可靠實(shí)用且功能性強(qiáng)大的機(jī)器人，采用了輪式和關(guān)節(jié)腳式的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一款新型的輪腿式機(jī)器人。在六足機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使它的每一個(gè)足處設(shè)計(jì)一款獨(dú)特的輪子，既可以像車輪式的機(jī)器人一樣在規(guī)則的地面行駛，也可以像六足機(jī)器人適應(yīng)凹凸不平的地面。使其實(shí)現(xiàn)在各種地形都可以靈活的行駛。提高行駛速度和行駛效率，從而更加有實(shí)用性和綜合性。此新設(shè)計(jì)的機(jī)器人具有傳動(dòng)可靠、結(jié)構(gòu)合理靈活的優(yōu)點(diǎn)，且可以負(fù)重、駕駛和裝備多功能設(shè)備作為功能的擴(kuò)展。

2設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1設(shè)計(jì)軟件介紹Solidworks是近幾年來新的3D制圖軟件。它的功能很多，內(nèi)容豐富且功能強(qiáng)大、上手容易和全新的制圖理論等明顯的特點(diǎn)，這樣的優(yōu)勢(shì)使得SolidWorks這款軟件成為主流和大眾的三維制圖方案。SolidWorks能夠使用與眾不同的的設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)發(fā)生的錯(cuò)誤從而來提高制圖的效率和制圖質(zhì)量。SolidWorks擁有強(qiáng)大的制圖功能，而且對(duì)于設(shè)計(jì)者來說，操作容易簡單、容易上手。熟悉Windows系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者，就可以使用SolidWorks來設(shè)計(jì)和制圖，如圖2.1為軟件打開時(shí)的加載界面。圖2.1Solidworks軟件SolidWorks擁有獨(dú)特的拖拽功能使設(shè)計(jì)者在短時(shí)間內(nèi)完成大型的裝配工作。SolidWorks資源管理器功能是和微軟的資源管理器一樣的CAD文件管理器，它可以更加輕松和方便的管理圖紙和設(shè)計(jì)庫。熟練使用SolidWorks的用戶能在很短的時(shí)間內(nèi)完成更多的設(shè)計(jì)制圖工作，能夠更快地設(shè)計(jì)出圖紙并且將高質(zhì)量的產(chǎn)品完成圖投放市場，產(chǎn)生大的收益。在非常強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和簡易的操作協(xié)同下，使用SolidWorks制圖軟件，整個(gè)三維設(shè)計(jì)是完全可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是息息相關(guān)的，如圖2.2為軟件的操作界面圖圖。圖2.2Solidworks頁面

2.2設(shè)計(jì)零件2.2.1比例縮小及結(jié)構(gòu)簡化參考前面設(shè)計(jì)的1:1實(shí)物的模型大小尺寸和功能性，再根據(jù)輪胎尺寸，整體按照1:4的比例進(jìn)行縮小，使用三維軟件SolidWorks進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)，在實(shí)物制作中采用輪轂和輪胎分體的設(shè)計(jì)，以方便后期制作和平頭螺絲的安裝，簡化連軸機(jī)構(gòu)部分。根據(jù)最初設(shè)定的方案，對(duì)六足小車進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化，只保留主要的運(yùn)動(dòng)副，為后期數(shù)學(xué)模型的建立和研究做基本準(zhǔn)備，并為實(shí)物制作的原型提供參考。如圖2.3為單個(gè)機(jī)械足簡化模型的三維圖。然后繪制底盤主體，將六足安裝至底盤上，整體模型最終裝配效果如圖2.4所示。圖2.3單個(gè)機(jī)械簡化模型的三維圖圖2.4簡化模型整體裝配圖

2.2.2鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)360度舵機(jī)鎖緊設(shè)計(jì)鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于舵機(jī)和機(jī)械臂不是一體的，需要對(duì)每個(gè)舵機(jī)進(jìn)行連接，故需要設(shè)計(jì)鎖緊和對(duì)應(yīng)的連接機(jī)構(gòu)。初步設(shè)計(jì)可將舵機(jī)包圍的外殼，在內(nèi)部埋螺母和墊片，安裝好舵機(jī)后用螺釘鎖緊，利用舵機(jī)自帶的鎖緊孔洞，實(shí)現(xiàn)對(duì)舵機(jī)的固定，如圖2.5是360度舵機(jī)的連接方式。圖2.5360度舵機(jī)的連接三維圖輪胎電機(jī)及輪轂鎖緊設(shè)計(jì)輪胎電機(jī)的鎖緊，在這部分采用了上下兩部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行鎖緊如圖2.6所示，中間的間隙可以兼容設(shè)計(jì)時(shí)和打印制作的尺寸誤差，同時(shí)預(yù)留通孔，方便后期安裝調(diào)節(jié)和電源線的安裝。最后一部分是電機(jī)和輪轂及輪轂和輪胎之間的鎖緊，電機(jī)通過聯(lián)軸器和輪轂連接，主要利用較長的平頭鎖緊螺絲和輪轂連接，如圖2.7所示。圖2.6減速電機(jī)鎖緊機(jī)構(gòu)三維圖圖2.7電機(jī)與輪轂間鎖緊的三維圖

輪轂和輪胎間的鎖緊是利用輪胎自身的彈性對(duì)輪轂的夾緊實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)利用內(nèi)邊的凹槽進(jìn)行限位和防脫落，如圖2.8所示。圖2.8輪轂和輪胎連接三維圖180度舵機(jī)鎖緊設(shè)計(jì)180度舵機(jī)間的鎖緊設(shè)計(jì)有兩處，一個(gè)位于底盤上，另兩個(gè)互相連接在一起。如圖2.9為兩個(gè)180度舵機(jī)連接的三維圖。180度舵機(jī)和底盤間的鎖緊設(shè)計(jì)如圖2.10所示，使用的是長度為和配套的M4螺母進(jìn)行連接。圖2.9兩個(gè)180度舵機(jī)連接三維圖圖2.10180度舵機(jī)和底盤間的鎖緊三維圖

2.2.3其他零件設(shè)計(jì)底盤連接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到3D打印機(jī)的成型體積，底盤的設(shè)計(jì)根據(jù)打印機(jī)的成型底面積分成了三部分，如圖2.11所示的三維圖。其中對(duì)各部分進(jìn)行了連接部分設(shè)計(jì)，用螺絲螺母進(jìn)行固定，如圖2.12為底盤連接部分三維圖。圖2.11底盤裝配三維圖圖2.12底盤連接部分示意圖考慮到后期的接線需求和舵機(jī)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的限制，在底盤安裝舵機(jī)的地方預(yù)留了通孔，方便各個(gè)舵機(jī)的走線，如圖2.13所示為預(yù)留孔的圖片。圖2.13走線預(yù)留孔圖在底盤的兩端預(yù)留了多個(gè)M4大小的通孔，如圖2.14方便后期的修改和連接，并且，在后期實(shí)物制作的過程中，這些預(yù)留的孔洞提升了兩機(jī)械腳間的可運(yùn)動(dòng)空間，為跨越大幅度障礙提供更多的可能。圖2.14擴(kuò)展孔位置圖2.3整體裝配在確定每個(gè)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)情況后，以簡化模型作為參考，對(duì)單個(gè)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行繪制，隨后用六個(gè)相同的機(jī)械臂搭建六足小車實(shí)體。繪制完單個(gè)機(jī)械臂的各個(gè)零件后，在同一文件夾下創(chuàng)建其裝配體，如圖4.10為各個(gè)零件整體情況展示，圖中序號(hào)1到11號(hào)零件，依次為180度舵機(jī)、180度舵機(jī)轉(zhuǎn)接架、180度舵機(jī)連接架、360度舵機(jī)外殼、360度舵機(jī)、電機(jī)連接器、減速電機(jī)、輪轂、軸承、聯(lián)軸器、輪胎，如圖2.15為各個(gè)零件整體情況展示。圖2.15為各個(gè)零件整體情況展示經(jīng)過多次改進(jìn)，最終的單個(gè)機(jī)械臂的三維模型裝配效果如圖2.16所示。圖2.16在完成單只機(jī)械臂的零件和底盤的繪制后，對(duì)六輪小車進(jìn)行整體的裝配，在后期也進(jìn)行了模型上的改進(jìn)，比如連接部分的運(yùn)動(dòng)干涉解決，電路走線的位置安排。最終裝配效果如圖2.17所示。圖2.17整體最終裝配圖

3有限元分析及數(shù)學(xué)模型3.1有限元分析 3.1.1單個(gè)機(jī)械臂有限元分析設(shè)小車整體重30千克，其中包含后期需要的電源等設(shè)備重量，平均單個(gè)機(jī)械臂需要承受50牛的重量。對(duì)于單個(gè)機(jī)械臂而言，底盤的180度舵機(jī)承受的力和其他180度舵機(jī)基本相同，在轉(zhuǎn)接架后的舵機(jī)需要在與扭矩輸出法線垂直方向上承受這個(gè)力，在另一端的180度舵機(jī)也是，360度舵機(jī)在外殼的轉(zhuǎn)接下，受力和扭矩的法線相同，可以通過接觸面進(jìn)行力的傳遞，不過在此處將電機(jī)和輪轂輪胎分開分析。如圖3.1為單個(gè)機(jī)械臂組裝后網(wǎng)格劃分后的效果圖，網(wǎng)格質(zhì)量設(shè)置為中。如圖3.2為單個(gè)機(jī)械臂受力分析的解算時(shí)的窗口。圖3.1圖3.2在解算完成后，查看結(jié)果。如圖3.3為底盤舵機(jī)上的受力情況，可以看到舵機(jī)和底盤的接觸位置受力在1MPa以下，變形較小。如圖3.4為180度舵機(jī)轉(zhuǎn)接架處的受力情況，直接受力處最大值為1.966MPa，小于打印使用耗材的需用強(qiáng)度20MPa，說明使用打印材料可滿足強(qiáng)度需求。圖3.3圖3.4從整體上看，在360度舵機(jī)殼和180度舵機(jī)的連接處受力變形較為明顯，如圖3.5所示，部分位置的最大值達(dá)到了3.932MPa，在材料的承受范圍內(nèi)，說明打印的PLA材料滿足需求，并且可以調(diào)整密度，減輕整體的質(zhì)量。圖輪胎電機(jī)有限元分析單個(gè)機(jī)械臂的分析完成后，對(duì)其末端主要受力部分進(jìn)行分析，主要為電機(jī)和輪胎，解算的結(jié)果決定了后期制作采用的材質(zhì)和密度的設(shè)置。如圖3.6為已裝配好的電機(jī)和輪胎部分。對(duì)各部分材質(zhì)設(shè)置完成后，設(shè)置中質(zhì)量的網(wǎng)格進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果如圖3.7所示，圖中顏色對(duì)應(yīng)的標(biāo)尺數(shù)值大多1.8MPa左右，在輪轂的受力范圍內(nèi)，在實(shí)物制作材質(zhì)初選時(shí)，輪胎材質(zhì)為橡膠，故滿足材料強(qiáng)度要求。圖3.6圖3.7

3.1.3底盤有限元分析分析底盤時(shí)，通過安裝在底盤上的六個(gè)180度舵機(jī)簡化六個(gè)機(jī)械臂傳遞的力，每個(gè)舵機(jī)使用兩組鐵素體不銹鋼的螺栓螺母與底盤連接，底盤間用四組螺栓螺母進(jìn)行連接，底盤材料設(shè)置為與打印耗材力學(xué)性能相近的ABS。裝配好后如圖3.8所示，利用SolidWorks的有限元模塊進(jìn)行分析?？紤]到后期分析時(shí)舵機(jī)實(shí)體會(huì)影響網(wǎng)格劃分的速度和后期計(jì)算的速度，在分析時(shí)簡化了部分結(jié)構(gòu)，對(duì)受力面直接施加對(duì)應(yīng)數(shù)值的力進(jìn)行計(jì)算。如圖3.9為計(jì)算中的圖，圖3.10為計(jì)算結(jié)果，從標(biāo)尺處對(duì)應(yīng)顏色可以看到，一小部分位置受力會(huì)達(dá)到23MPa，略大于材料的極限值，在后期對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固可以減少斷裂的可能性。圖3.8圖3.9圖3.103.2數(shù)學(xué)模型在solidworks軟件完成簡化模型的建模和裝配后，通過安裝的Simmechanicslink插件建立聯(lián)合仿真的接口，將已經(jīng)裝配好的簡化模型裝配體輸出為XML文件，通過在MATLAB軟件輸入連接的激活代碼進(jìn)行連接，如圖3.11為連接成功的提示窗口，然后利用代碼讀取XML文件，完成MATLAB控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。因?yàn)樾≤嚨牧鶄€(gè)機(jī)械臂在設(shè)計(jì)時(shí)使用相同結(jié)構(gòu)，且運(yùn)動(dòng)范圍相同，故對(duì)單個(gè)機(jī)械臂進(jìn)行分析，且考慮到電腦算力，所以用最初的簡化模型進(jìn)行控制系統(tǒng)的分析。在Matlab中使用代碼對(duì)XML文件進(jìn)行導(dǎo)入，如圖3.12為導(dǎo)入時(shí)的加載窗口。3.113.12

等待加載完成后，在Matlab的另一個(gè)窗口將顯示各個(gè)控制模塊和其三維模型對(duì)應(yīng)的關(guān)系如圖3.13所示。使用鼠標(biāo)拖動(dòng)整體后，如圖3.14所示。圖中最左端設(shè)置了默認(rèn)的一些參數(shù)，比如重力加速度的設(shè)置，在阻尼方面默認(rèn)為零，這個(gè)在后期的模型視頻中也有一定的體現(xiàn)。Revolute4為底盤和180度轉(zhuǎn)接架處的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，Revolute5和Revolute2為兩個(gè)180度舵機(jī)的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)。Revolute為360度舵機(jī)運(yùn)動(dòng)處對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)；Revolute1為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，多出的Revolute3是因?yàn)樵谳喬ル姍C(jī)位置加了延長的部分，所及計(jì)算時(shí)有此驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)。3.133.14

在控制系統(tǒng)界面，點(diǎn)擊RUN按鍵運(yùn)行三維模塊，如圖3.15為關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)視頻的截圖，由于未限制運(yùn)動(dòng)范圍，視頻中的關(guān)鍵點(diǎn)以360度的運(yùn)動(dòng)。3.153.3運(yùn)動(dòng)仿真在完成建立的實(shí)物三維模型后，對(duì)其進(jìn)行裝配，并做基礎(chǔ)的動(dòng)畫對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)范圍進(jìn)行驗(yàn)證。

4實(shí)物制作4.1制作流程（1）在已經(jīng)搭建好的六足機(jī)器人基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)際尺寸進(jìn)行比例縮小并簡化部分結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)從實(shí)際尺寸到比例驗(yàn)證實(shí)物的轉(zhuǎn)換。根據(jù)制作所選材料對(duì)結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性達(dá)到預(yù)期的活動(dòng)效果。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析，驗(yàn)證后參考材料強(qiáng)度及整體質(zhì)量，選擇合適的填充密度，以達(dá)到良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及較小的重量。（2）采用SOLIDWORKS軟件對(duì)實(shí)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對(duì)零部件的再設(shè)計(jì)，再通過裝配，最后形成整體機(jī)器人機(jī)的完整實(shí)物結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)出三維零件，利用切片軟件和3D打印技術(shù)，最終完成實(shí)物的制作。如圖4.1為設(shè)計(jì)內(nèi)容整體流程。圖4.1實(shí)物制作流程

4.23D打印制作準(zhǔn)備在完成整體的模型繪制后，利用3D打印機(jī)對(duì)模型進(jìn)行打印驗(yàn)證。在打印件完成后，出現(xiàn)的首個(gè)問題是打印材料的收縮導(dǎo)致實(shí)際安裝尺寸不符合設(shè)計(jì)要求，因此在測量后對(duì)打印模型進(jìn)行了改進(jìn)，重新打印。整個(gè)實(shí)物制作過程中，利用的打印機(jī)如圖4.2所示是創(chuàng)想三維公司開發(fā)的ender-3型號(hào)的打印機(jī)，配合性價(jià)比較高的蘭博PLA耗材制作，本次制作使用的耗材有白色、黑色、紅色和銀色的材料，耗材包裝如圖4.3所示。圖4.2ender-3型號(hào)3D打印機(jī)圖4.3蘭博PLA耗材

4.3打印模型導(dǎo)出4.3.1模型導(dǎo)出在需要打印的實(shí)物三維模型繪制完成后，需要對(duì)模型以STL格式導(dǎo)出。如圖4.4所示。初步導(dǎo)出打印文件目錄如圖4.5所示，其中，打印輪胎部分是為了驗(yàn)證輪胎形狀，以方便后期對(duì)模型的修改及輪胎模具的制作。.2STL編輯軟件檢查STL文件為三角面片文件，為避免輸出模型因出現(xiàn)破面、法相錯(cuò)誤和穿孔而導(dǎo)致切片錯(cuò)誤，在導(dǎo)出STL模型文件后，使用三角面片編輯軟甲MaterialiseMagics24.0進(jìn)行檢查，對(duì)部分出現(xiàn)三角面片錯(cuò)誤的模型使用自動(dòng)修復(fù)工具進(jìn)行修正并導(dǎo)出，減少模型的打印過程中出錯(cuò)的概率，如圖4.6所示為修復(fù)時(shí)的截圖。4.6

4.3.3G代碼編譯在完成模型的檢查和修復(fù)之后，使用創(chuàng)想三維公司基于Cura開發(fā)的切片軟件CrealitySlicer1.2.3，如圖4.7為軟件操作面板，整個(gè)過程使用同一機(jī)器和打印參數(shù)設(shè)置，設(shè)置參數(shù)如圖4.8所示。由于不同的3D打印機(jī)有不同的最佳設(shè)置參數(shù)，圖中設(shè)置的打印參數(shù)已經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后，在保證整體的打印質(zhì)量的前提下，提升打印的效率，如層高設(shè)置0.2毫米，可以減少噴頭在整個(gè)模型內(nèi)的路徑掃描時(shí)間，壁厚和底層/頂層厚度設(shè)置1.2毫米可以保證打印模型外壁層間的牢固黏接，同時(shí)利用網(wǎng)格填充，減少打印零件的整體重量，從而達(dá)到輕量化的目的。圖4.7為軟件操作面板圖4.8切片參數(shù)設(shè)置4.4打印零件裝配關(guān)于影響打印的參數(shù)設(shè)置還有打印的速度和噴頭及熱床的溫度，熱堆積類型的打印機(jī)由于成型原理及材料的限制，使得打印的運(yùn)行速度在一定后就開始下降，會(huì)出現(xiàn)比如層黏接不牢固、出料不暢和供料齒輪打滑的情況，這些都可能導(dǎo)致最終打印失敗。在各個(gè)參數(shù)確認(rèn)后，對(duì)各個(gè)零件依次導(dǎo)入切片，開始打印工作。在完成單只機(jī)械臂的零件打印后，進(jìn)行初步的組裝。首先是360度舵機(jī)的安裝，先在殼體內(nèi)部放置螺母如圖4.9所示，然后放入舵機(jī)，順著缺口引出信號(hào)線、電源線和地線，并用螺栓搭配墊片鎖緊，最終效果如圖4.10所示。隨后進(jìn)行360度舵機(jī)和電機(jī)殼的連接，使用舵機(jī)配套的搖臂和連接螺絲進(jìn)行連接，如圖4.11所示，螺絲刀通過孔洞將連接螺絲鎖緊搖臂，完成連接。圖4.9螺母放置圖4.10安裝后效果圖圖4.11電機(jī)殼與360度舵機(jī)連接

電機(jī)與輪轂使用4mm的連軸器與4mm的平頭螺絲搭配進(jìn)行連接，連接效果如圖4.12所示。電機(jī)與電機(jī)殼間的連接使用4套M2的螺絲螺母和墊片進(jìn)行夾緊，最終安裝圖如圖4.13所示。360度舵機(jī)殼和180度舵機(jī)的連接是改進(jìn)后的連接，如圖4.14所示，最后連接使用配套搖臂和螺絲搭配熱熔膠鎖緊，減少搖臂與舵機(jī)殼間的縫隙，提高運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。圖4.12電機(jī)與輪轂連接圖4.13電機(jī)與電機(jī)殼的連接圖4.14180度舵機(jī)與360度舵機(jī)殼連接

完成180度舵機(jī)和360度舵機(jī)的連接后，在180舵機(jī)連接架兩頭安裝180舵機(jī)，如圖4.15所示為舵機(jī)安裝情況。在180度舵機(jī)連接架的另一端，通過180度舵機(jī)轉(zhuǎn)接架連接安裝在部分底盤的180度舵機(jī)如圖4.16所示，180度舵機(jī)轉(zhuǎn)接架和180度舵機(jī)連接架不能達(dá)到兩側(cè)90度轉(zhuǎn)動(dòng)的問題已被解決，原設(shè)計(jì)中運(yùn)動(dòng)有干涉是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)的角度和空間布置未考慮充分。在單只腳完成整體的裝配后，使用軟件Solidworks對(duì)底盤的部分進(jìn)行切割打印，然后進(jìn)行和單只腳的裝配連接，驗(yàn)證運(yùn)行是否流暢，如圖4.17為打印好的部分底盤。圖4.15180度舵機(jī)安裝效果圖圖4.16改進(jìn)后轉(zhuǎn)動(dòng)效果圖圖4.17打印好的部分底盤

4.5輪胎制作及總體裝配考慮到實(shí)物制作的六輪小車輪胎需要一定的彈性，且實(shí)際載荷較小，選用了容易加工的模具硅膠作為輪胎的主體材料。硅膠選用硬度為15度的食品級(jí)硅膠，制作時(shí)使用電子秤按1:1的重量比例稱取A膠和B膠，然后使用攪拌棒攪拌3分鐘后倒入已經(jīng)打印好的輪胎模具中。輪胎模具三維零件圖和實(shí)物圖，如圖4.18和圖4.19所示，從圖中可以看到，輪胎模具由三部分組成外殼是輪胎成型的重點(diǎn)，中心的支柱通過蓋板正方形可以實(shí)現(xiàn)定心的功能，同時(shí)蓋板可以防止過多的材料溢出和防止在固話過程灰塵落入的功能。在輪胎模具打印制作完成后，通過配制好的硅膠凝固后成品如圖4.20所示。圖4.18模具三維裝配圖圖4.19模具打印模型圖圖4.20輪胎制作成品圖單只腳的總體部分裝配后整體符合設(shè)計(jì)情況，然后開始底盤的整體的打印工作，打印好的底盤總共分3部分。模型最終的組裝效果如圖4.21所示，六個(gè)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)流暢，可以實(shí)現(xiàn)基本動(dòng)作，如圖4.22為測試時(shí)的部分圖片。圖4.21實(shí)物整體組裝效果圖圖4.22機(jī)械臂部分關(guān)節(jié)測試圖

4.6組裝測試4.6.1組裝及連線在整體基本組裝完成后，對(duì)主要的18個(gè)180度舵機(jī)和6個(gè)直流減速舵機(jī)進(jìn)行線路連接。同時(shí)依照調(diào)試軟件的界面接到對(duì)應(yīng)的接口。首次連接完成后的效果如圖4.23所示，連接電源后全部舵機(jī)及電機(jī)可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。單只腳可按設(shè)計(jì)預(yù)期運(yùn)行，如圖4.24為單個(gè)腳接好線后的實(shí)物圖。圖4.23首次連線效果圖圖4.24單個(gè)機(jī)械臂連線效果圖

4.6.2測試各部分連線情況測試各線路的連線情況主要通過已設(shè)置好的接口對(duì)舵機(jī)進(jìn)行角度控制，驗(yàn)證連接線路正常，無短路或短路情況。輪胎電機(jī)則直接通過接出的杜邦線連接到12V電源進(jìn)行測試，最終測試結(jié)果為各線路接觸良好，控制主板接口牢固無松動(dòng)，遙控手柄功能正常。

4.7控制代碼編寫及燒錄4.7.1開機(jī)動(dòng)作及平地行駛開機(jī)動(dòng)作直線行駛轉(zhuǎn)彎行駛原地旋轉(zhuǎn)4.7.2樓梯爬行10厘米高4.7.3障礙物跨越立式障礙物跨越4.7.4橫溝跨越4.7.5其他功能鉆頭模塊搬運(yùn)機(jī)械手動(dòng)作對(duì)應(yīng)代碼圖片

4.8問題及改進(jìn)4.8.1舵機(jī)安裝在實(shí)物制作的過程中，出現(xiàn)一些在設(shè)計(jì)上的問題，比如360度舵機(jī)的舵機(jī)殼，如圖4.25所示，在第一次打印后發(fā)現(xiàn)材料沒有太大彈性，導(dǎo)致180度舵機(jī)不能順利安裝。后期制作改進(jìn)為單邊可拆卸設(shè)計(jì)，如圖4.26為改進(jìn)后的設(shè)計(jì)，使用螺栓螺母進(jìn)行鎖緊，同時(shí)制作一個(gè)小缺口減少不必要的旋轉(zhuǎn)，提高連接處的穩(wěn)定性。圖4.25第一版360度舵機(jī)殼圖4.26改進(jìn)后實(shí)物圖另外一個(gè)在設(shè)計(jì)上的一個(gè)小問題是在180轉(zhuǎn)接架的地方，這個(gè)問題是在單只腳基本裝配完成后發(fā)現(xiàn)的。第一版的連接處由于連接臂間不能達(dá)到雙邊對(duì)稱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如圖4.27所示，在后期制作時(shí)增大缺口，并在中間增加了可以走線的通孔，使其可運(yùn)行至互相垂直的狀態(tài)，如圖4.28所示。圖4.27第一版180度轉(zhuǎn)接架圖4.28改進(jìn)后的轉(zhuǎn)接架情況

前期分析時(shí)因未考慮到舵機(jī)動(dòng)力輸出處的對(duì)邊的旋轉(zhuǎn)支撐的影響，導(dǎo)致整體在組裝后的調(diào)試過程中受力不均勻，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)位置偏移嚴(yán)重的現(xiàn)象，這使得動(dòng)作的調(diào)試步驟被迫延后一段時(shí)間?？紤]到各個(gè)零件重新打印制作的周期較長，并且材料浪費(fèi)較多，所以最后選用了加固件和部分鎖緊件的替換，用以提升整體各個(gè)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能。因?yàn)榧庸烫幍奈恢幂^小，所以加固件的尺寸收到限制，在3D打印制作的過程中選用了100%的填充率，以提升零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。補(bǔ)充其他打印參數(shù)說明，（暫時(shí)只有打印噴頭溫度的改變，打印速度提高）

4.8.2輪胎制作在輪胎制作過程中，模具的設(shè)計(jì)制作沒有考慮得很充分，第一個(gè)是在設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有考慮硅膠在混合后的氣泡對(duì)最終的成型體積的影響。因?yàn)楣枘z因?yàn)闅馀莸幕烊?，?shí)際在留在模具內(nèi)的材料會(huì)偏少，最終出現(xiàn)單側(cè)縮小的現(xiàn)象，如圖4.29所示，圖中左側(cè)為設(shè)計(jì)形狀，右側(cè)為實(shí)際形狀。雖然不影響使用，但也是設(shè)計(jì)上的一個(gè)失誤；第二個(gè)是中心的定位部分的設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)未考慮到取出時(shí)的阻力，所以未設(shè)計(jì)拔起的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后期取出時(shí)，在模具可脫離的中心部分造成較嚴(yán)重的變形，如圖4.30所示；第三個(gè)是在操作上的不當(dāng)，在一個(gè)輪胎的制作中，在考慮減少材料的浪費(fèi)，所以直接導(dǎo)入模具中攪拌，忽略了模具上輪胎紋理的影響，最終導(dǎo)致了輪胎部分邊緣不能完全固化，影響了外觀效果，如圖4.31中所示，上方為固化后正常的形狀，下方為非正常形狀。圖4.29輪胎效果對(duì)比圖圖4.30輪胎中心模具使用后效果圖圖4.31輪胎邊緣對(duì)比圖

4.8.3底盤制作還有一個(gè)出現(xiàn)的問題是檢查不夠仔細(xì)，在創(chuàng)建底盤中間分件的時(shí)候使用對(duì)稱的設(shè)計(jì)，使用鏡像功能后未檢查到舵機(jī)安裝孔有干涉部分，如圖4.32所示，這個(gè)被忽略的細(xì)節(jié)導(dǎo)致打印好的部分底盤無法使用，同時(shí)也浪費(fèi)了耗材和打印的時(shí)間。圖4.32問題底盤打印實(shí)物圖除打印制作相關(guān)的問題外，還出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)方面的問題和電路方面的故障。在結(jié)構(gòu)方面，組裝后在編程控制時(shí)發(fā)現(xiàn)相鄰的兩腳間可以運(yùn)動(dòng)的范圍太小，不能做大幅度的跨越動(dòng)作，在后期利用設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留的拓展孔添加前后延長底盤零件后得到解決，圖4.33為延長底盤零件三維圖。圖4.33延長底盤三維圖

根據(jù)繪制延長底盤的三維模型，打印制作實(shí)物，如圖4.34為實(shí)物拓展孔實(shí)物圖。首次最終組裝實(shí)物實(shí)物652mm，如圖4.35所示。圖4.34延長底盤實(shí)物圖圖4.35最終組裝整體實(shí)物圖4.8.4其他問題除了在設(shè)計(jì)上遇到的問題，在打印過程中也有意外的問題發(fā)生，比如打印時(shí)底座脫落和耗材耗盡以及打印零件嚴(yán)重翹曲的情況。另外，因?yàn)榇蛴C(jī)無斷料檢測功能，耗材耗盡后打印機(jī)的噴頭仍然工作，但無材料擠出，出現(xiàn)了如圖4.36中360度舵機(jī)連接殼打印未完成的結(jié)果。圖4.37是180度轉(zhuǎn)接架上的一個(gè)零件，初步檢查是熱床溫度設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致，圖中黑色部分是換耗材時(shí)未取出的部分。圖4.36未打印完成的零件圖4.37底邊翹曲零件電路方面主要是電源供電的問題，首次安裝測試動(dòng)作的時(shí)候，使用的是最大功率為75瓦的降壓模塊，通電瞬間18個(gè)舵機(jī)中點(diǎn)復(fù)位，由于安裝時(shí)未歸中設(shè)置，加上轉(zhuǎn)動(dòng)位置的限制，產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)電流，使降壓電源模塊過載而損壞。這個(gè)問題在使用高倍率動(dòng)力電池后得到解決。

5實(shí)物驗(yàn)證5.1平整地面行駛5.1.1直線行駛5.1.2轉(zhuǎn)彎行駛5.1.3原地旋轉(zhuǎn)5.2不規(guī)則地面行駛及爬行5.2.1爬樓梯5.2.2障礙物跨越5.2.3多層高度障礙物跨越（實(shí)時(shí)調(diào)試）

5.3橫溝跨越測試測試最大橫溝跨越長度

5.4拓展功能5.4.1鉆頭模塊5.4.2搬運(yùn)機(jī)械手

6結(jié)論與展望6.1結(jié)論多功能輪腿式的機(jī)器人小車已成為當(dāng)今機(jī)器人設(shè)計(jì)和發(fā)展的趨勢(shì)之一。通過這段時(shí)間的設(shè)計(jì)和研究，總體上完成了幾項(xiàng)工作：（1）研究了如今現(xiàn)存的機(jī)器人小車，并且確定未來機(jī)器人小車的發(fā)展方向和不足的地方，參考了很多不同的設(shè)計(jì)模型，對(duì)現(xiàn)今的輪腿式機(jī)器人發(fā)展有了一定的認(rèn)識(shí)和了解。（2）研究了輪腿式小車的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，從而為研究新的多功能輪腿式小提供了解決方案。（3）在研究和設(shè)計(jì)模型后，建立在理論和建模的基礎(chǔ)上，對(duì)其實(shí)現(xiàn)實(shí)物模型的制作，從而證實(shí)此設(shè)計(jì)的可行性。（4）在模型的測試和可行性證實(shí)，盡管在測試研究過程中還有一些未解決的問題，但是這些問題在預(yù)期上都是可以解決的。6.2展望本設(shè)計(jì)的機(jī)器人小車結(jié)構(gòu)新穎，功能豐富，有很強(qiáng)大的適應(yīng)能力和十足的功能性。設(shè)計(jì)的機(jī)器人小車也在實(shí)物模型的仿真中證實(shí)了實(shí)用性和可行性，但是在實(shí)際應(yīng)用中需要不斷的積累和完善，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)還有許多新的問題需要解決。還需要進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)開發(fā)新的功能。（1）本論文只考慮了基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能，在更多的動(dòng)作方面未深入開發(fā)和挖掘。使得設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)只考慮到了一些相對(duì)比較簡單的情況，在面對(duì)復(fù)雜的地形和攀爬動(dòng)作上還需要進(jìn)行加強(qiáng)研究，可以在研究在不同地形，完善相關(guān)的詳細(xì)的動(dòng)作，增加面對(duì)不同地形的動(dòng)作和行駛的完整性。（2）該設(shè)計(jì)只考慮了一些基本的各種情況，未對(duì)擴(kuò)展功能上更多的深入研究，使得一些拓展功能還未完全完善。（3）在實(shí)物的控制上還存在一些問題，不過都是預(yù)期可以解決的，還有很大的提高的余地。（4）在實(shí)物的制作過程中，小車還有更多的拓展模式，比如以后的各部分模塊化控制，配合更多的傳感器和視覺設(shè)備，小車的功能將得到更多的拓展和應(yīng)用。

致謝凡是過往，皆為序章，行論文至此，意味著我的本科學(xué)習(xí)生涯已經(jīng)到了謝幕的時(shí)刻了?；厥走^去幾年來的大學(xué)本科學(xué)習(xí)生活，心中百感交集，酸甜苦辣一瞬間集結(jié)于心頭，但心中最多的仍依舊是感激。本論文設(shè)計(jì)是在王旭老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成，從論文課題選取到具體的設(shè)計(jì)過程，論文初稿和定稿無不凝聚著王旭老師的心血和汗水，在論文撰寫期間，王旭老師帶給我專業(yè)上的指導(dǎo)和豐富的創(chuàng)造性推薦，他一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng)和尊敬。沒有他這樣的關(guān)懷和技術(shù)指導(dǎo)，我不會(huì)這么順利地完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文。在此我向王旭老師表示深深的感謝和崇高的敬意。在大學(xué)本科期間，我感謝每一位高山仰止的師承，感謝老師們的指導(dǎo)和教誨，我作為一名即將畢業(yè)的北京理工大學(xué)珠海學(xué)院的工業(yè)自動(dòng)化的工科學(xué)生，一定會(huì)秉承著校訓(xùn):“德以明理，學(xué)以精工”，努力學(xué)習(xí)，刻苦鉆研專業(yè)知識(shí)，提高自身素質(zhì)，積極向上，勇往直前；努力探索知識(shí)的規(guī)律和性質(zhì)，時(shí)刻保持著崇高的科學(xué)研究精神，一絲不茍，實(shí)事求是。借此致謝的機(jī)會(huì)，感謝背后默默支持的家人，今年春節(jié)新冠疫情來勢(shì)洶洶，病毒席卷神州大地，我在家完成實(shí)物制作和論文的撰寫，我更意識(shí)到父母對(duì)我的愛和奉獻(xiàn)，愿家人身體健康，事事順心。感謝強(qiáng)大的祖國成為我們每個(gè)中國人堅(jiān)強(qiáng)的后盾，縱然山河有恙，不敵人間盛世，愿祖國山河安好，人間皆安。韶光易逝，終有別時(shí)，感恩過去三年來的相遇，愿前程似錦，未來可期。

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電腦無法識(shí)別U盤該怎么辦HYPERLINK電腦無法識(shí)別U盤怎么辦?打開我的電腦上單擊右鍵，在快捷菜單里，選擇“管理”，打開“計(jì)算機(jī)管理”窗口。在計(jì)算機(jī)管理窗口里，選擇“存儲(chǔ)”下面的“磁盤管理”，如果看得到?jīng)]有盤符的U盤，那么在這個(gè)U盤上按鼠標(biāo)右鍵，選擇“更改驅(qū)動(dòng)器名稱和路徑”選項(xiàng)，就打開了“更改……的驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”對(duì)話框。再點(diǎn)擊“更改”按鈕，打開“更改驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”的對(duì)話框，在“指定以下驅(qū)動(dòng)器號(hào)”的右邊下拉列表里，選擇你希望分配給U盤的驅(qū)動(dòng)器號(hào)，盡可能靠后選擇，比如X、Y、Z，選擇好后，單擊確定按鈕，回到上一次“更改……的驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”對(duì)話框窗口，再一次單擊確定，就回到“計(jì)算機(jī)管理”窗口。至此，如果一切正常，就給U盤單獨(dú)設(shè)置了一個(gè)長久使用的驅(qū)動(dòng)器號(hào)，并卻，不受虛擬驅(qū)動(dòng)器的影響了。建議將U盤插到電腦上，看任務(wù)欄中是否顯示圖標(biāo)，如果顯示，在我的電腦點(diǎn)右鍵查看屬性——高級(jí)——硬件——設(shè)備管理器——查看里面是否有問號(hào)的設(shè)備，在問號(hào)設(shè)備上點(diǎn)右鍵——更新驅(qū)動(dòng)程序然后下一步——否暫時(shí)不連接到網(wǎng)絡(luò)——下一步自動(dòng)安裝軟件（推薦）就可以了另外：系統(tǒng)不認(rèn)U盤的幾種處理方法1.禁用主板usb設(shè)備。管理員在CMOS設(shè)置里將USB設(shè)備禁用，并且設(shè)置BIOS密碼，這樣U盤插到電腦上以后，電腦也不會(huì)識(shí)別。這種方法有它的局限性，就是不僅禁用了U盤，同時(shí)也禁用了其他的usb設(shè)備，比如usb鼠標(biāo)，usb光驅(qū)等。所以這種方法管理員一般不會(huì)用，除非這臺(tái)電腦非常重要，值得他舍棄掉整個(gè)usb總線的功能。但是這種屏蔽也可以破解，即便設(shè)置了密碼。整個(gè)BIOS設(shè)置都存放在CMOS芯片里，而COMS的記憶作用是靠主板上的一個(gè)電容供電的。電容的電來源于主板電池，所以，只要把主板電池卸下來，用一根導(dǎo)線將原來裝電池的地方正負(fù)極短接，瞬間就能清空整個(gè)CMOS設(shè)置，包括BIOS的密碼。隨后只需安回電池，自己重新設(shè)置一下CMOS，就可以使用usb設(shè)備了。（當(dāng)然，這需要打開機(jī)箱，一般眾目睽睽之下不大適用~~）2.修改注冊(cè)表項(xiàng)，禁用usb移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。打開注冊(cè)表文件，依次展開"HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\usbehci”雙擊右面的“Start”鍵，把編輯窗口中的“數(shù)值數(shù)據(jù)”改為“4”，把基數(shù)選擇為“十六進(jìn)制”就可以了。改好后注銷一下就可以看見效果了。為了防止別人用相同的方法來破解，我們可以刪除或者改名注冊(cè)表編輯器程序。提示：“Start”這個(gè)鍵是USB設(shè)備的工作開關(guān)，默認(rèn)設(shè)置為“3”表示手動(dòng)，“2”是表示自動(dòng)，“4”是表示停用。3.在computermanagement里將removablestorage的使用權(quán)限禁止。computermanagement是一個(gè)windows管理組件，可以在控制面板——管理工具——計(jì)算機(jī)管理打開。在該工具窗口中storage——removablestorage——property中，general項(xiàng)，可以控制系統(tǒng)托盤是否顯示security則可以管理移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用權(quán)限。在security中將普通用戶的使用權(quán)限降低，就可以達(dá)到禁用u盤的目的。破解的方法也很簡單，管理員降低普通用戶移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用權(quán)限，但未必禁用computermanagement的使用權(quán)限。普通用戶可以通過這個(gè)工具解除usb移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用權(quán)限限制。另外，值得一提的是，如果u盤插到電腦上后可以驅(qū)動(dòng)，但是我的電腦里卻沒有盤符，很有可能是管理員改動(dòng)了u盤的默認(rèn)盤符，使得我的電腦不能識(shí)別。這種情況，可以在movablestorage中看到u盤驅(qū)動(dòng)器?？梢栽趗盤驅(qū)動(dòng)器屬性設(shè)置里為u盤重新分配一個(gè)盤符，再重新插拔一次u盤，就可以在我的電腦里看到u盤的盤符了。一、首先可以將該U盤換到別的機(jī)器上，看使用是否正常。如果排除了硬件損壞的可能，一般就是軟件方面有問題。在WindowsXP+SP1操作系統(tǒng)下，有些USB2.0設(shè)備的確常常出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的問題，可以試試安裝設(shè)備自帶的USB2.0驅(qū)動(dòng)程序。另外最好不要使用USB延長線，防止因?yàn)楣╇姴蛔愣斐刹环€(wěn)定現(xiàn)象。如果仍無效，可以在主板BIOS設(shè)定中，將USB接口強(qiáng)行設(shè)置為USB1.1傳輸速率。二、（適用于WIN98）啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，進(jìn)入主板BIOS設(shè)置，檢查BIOS中USB的相關(guān)選項(xiàng)是否已經(jīng)打開：OnChipUSB設(shè)定為Enabled；USBController設(shè)定為Enabled；PNPOSInstalled設(shè)定為Yes；AssignIRQForUSB設(shè)成Enabled。要正常使用USB設(shè)備首先要開啟USB接口，在主板BIOS里可以進(jìn)行此項(xiàng)工作，一般來說只需在BIOS中進(jìn)入ChipsetFeatures設(shè)置，并將USBKeyborad/MouseLegacy選項(xiàng)設(shè)定為Enable，就能夠保證在操作系統(tǒng)下使用USB鍵盤了。這些選項(xiàng)的作用是打開主板芯片組對(duì)USB設(shè)備的完全支持，為系統(tǒng)識(shí)別USB設(shè)備做準(zhǔn)備工作。三、USB口接觸不好處理辦法：拔下，等十秒鐘再插上USB口，使接觸完好；五、閃存盤驅(qū)動(dòng)程序沒有安裝完成(WIN98系統(tǒng)下)處理辦法：鼠標(biāo)點(diǎn)“我的電腦”，選擇屬性找到“通用串行總線”，刪除其中的USBMASSSTORAGE項(xiàng)，再點(diǎn)擊“刷新”，然后按照提示重新安裝一次驅(qū)動(dòng)程序。六、接其它USB設(shè)備(如掃描儀、打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī))時(shí)可以正常使用，接優(yōu)盤時(shí)閃指示燈不亮，不能夠使用。1、檢查優(yōu)盤與電腦的聯(lián)接是否正常，并換用其它USB接口測試。2、檢查設(shè)備管理器，看是否出現(xiàn)”通用總線設(shè)備控制器”條目，如果沒有，請(qǐng)將電腦主板BIOS中USB接口條目*激活(ENABLE)。3、如果電腦安裝過其它類型USB設(shè)備，卸載該設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，并首先安裝優(yōu)盤驅(qū)動(dòng)程序。4、到其它電腦試用此優(yōu)盤，確認(rèn)是否優(yōu)盤不良。七、啟動(dòng)型優(yōu)盤在的電腦上無法實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)，可能是主板型號(hào)不支持。如何判斷一塊主板是否支持閃存盤啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)型優(yōu)盤是采用模擬USB軟驅(qū)和USB硬盤的方式啟動(dòng)電腦的。只要電腦主板支持USB設(shè)備啟動(dòng)，即BIOS的啟動(dòng)選項(xiàng)中有USB-FDD、USB-HDD或是其它類似的選項(xiàng)，就可以使用啟動(dòng)型優(yōu)盤啟動(dòng)電腦。八、第一次在電腦上使用優(yōu)盤，未出現(xiàn)提示發(fā)現(xiàn)新硬件的窗口，驅(qū)動(dòng)程序無法安裝的原因可能是：1、主板usbcontroller未啟用解決辦法:在電腦主板BIOS中啟用此功能。2、usbcontroller已經(jīng)啟用但運(yùn)行不正常解決辦法:在設(shè)備管理器中刪除”通用串行控制器”下的相關(guān)設(shè)備并刷新。3、優(yōu)盤被電腦識(shí)別異常，在設(shè)備管理器中表現(xiàn)為帶有黃色？或！的”其它設(shè)備”或“未知設(shè)備”。解決辦法:刪除此設(shè)備并刷新。九、大容量的U盤(例如兼具M(jìn)P3播放器或錄音功能的U盤)或移動(dòng)硬盤在電腦上無法正常使用，雖然系統(tǒng)提示找到了未知的USB設(shè)備，但無法正確識(shí)別U盤或移動(dòng)硬盤。原因可能是：1．USB接口供電不足:系統(tǒng)為每個(gè)USB接口分配了500mA的最大輸出電流，一般的U盤只需要100mA的工作電流，因此在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)什么問題。大多數(shù)移動(dòng)硬盤所使用的是普通的2.5英寸硬盤，其工作電流介于500mA~1000mA之間，此時(shí)假如僅僅通過USB接口供電，當(dāng)系統(tǒng)中并無其他USB設(shè)備時(shí)，那么還是可以勉強(qiáng)使用的，但如果電壓不穩(wěn)的話，就隨時(shí)可能出現(xiàn)供電不足的問題。特別是使用支持USB2.0的移動(dòng)硬盤時(shí)，情況最為嚴(yán)重。另外，如果你的筆記本電腦使用電池供電，那么USB接口所分配的電量就更小了。2．使用了外接的USB擴(kuò)展卡:在筆記本電腦中使用USB2.0的U盤或移動(dòng)硬盤時(shí)，如果筆記本電腦不支持USB2.0技術(shù)，一般必須通過PCMCIA卡轉(zhuǎn)USB2.0的擴(kuò)展卡來間接實(shí)現(xiàn)支持，這些擴(kuò)展卡基本上都采用NEC公司的D720100AGMUSB控制芯片，少則提供兩個(gè)USB2.0接口，多則提供五個(gè)USB2.0接口，對(duì)一般用戶而言足夠使用了。由于PCMICA接口提供的電源功率比板載USB接口要小，這樣就會(huì)由于供電不足而導(dǎo)致移動(dòng)硬盤工作的出現(xiàn)問題。解決方案:1.它從USB連接線上接移動(dòng)硬盤的一端引出一根轉(zhuǎn)接線，可以插入電腦背后的PS/2接口取電，這里可以比USB接口提供更大的電流輸出。2.利用電源補(bǔ)償線(也稱“鍵盤取電線”)，如果U盤或移動(dòng)硬盤的包裝盒中提供了選配的電源適配器，你就可以直接使用外接電源，這樣就可以從根本上避免供電不足的情況發(fā)生了前置USB線接錯(cuò)。當(dāng)主板上的USB線和機(jī)箱上的前置USB接口對(duì)應(yīng)相接時(shí)把正負(fù)接反就會(huì)發(fā)生這類故障，這也是相當(dāng)危險(xiǎn)的，因?yàn)檎?fù)接反很可能會(huì)使得USB設(shè)備燒毀。所以盡量采用機(jī)箱后置的USB接口,也少用延長線.也可能是斷口有問題,換個(gè)USB端口看下.USB接口電壓不足。當(dāng)把<ahref="mobileharddisk">移動(dòng)硬盤</a>接在前置USB口上時(shí)就有可能發(fā)生系統(tǒng)無法識(shí)別出設(shè)備的故障。原因是<ahref="">移動(dòng)硬盤</a>功率比較大要求電壓相對(duì)比較嚴(yán)格，前置接口可能無法提供足夠的電壓，當(dāng)然劣質(zhì)的電源也可能會(huì)造成這個(gè)問題。解決方法是<ahref="">移動(dòng)硬盤</a>不要接在前置USB接口上，更換劣質(zhì)低功率的電源或盡量使用外接電源的硬盤盒，假如有條件的話。主板和系統(tǒng)的兼容性問題。呵呵這類故障中最著名的就是NF2主板與USB的兼容性問題。假如你是在NF2的主板上碰到這個(gè)問題的話，則可以先安裝最新的nForce2專用USB2.0驅(qū)動(dòng)和補(bǔ)丁、最新的主板補(bǔ)丁和操作系統(tǒng)補(bǔ)丁，還是不行的話嘗試著刷新一下主板的BIOS一般都能解決。系統(tǒng)或BIOS問題。當(dāng)你在BIOS或操作系統(tǒng)中禁用了USB時(shí)就會(huì)發(fā)生USB設(shè)備無法在系統(tǒng)中識(shí)別。解決方法是開啟與USB設(shè)備相關(guān)的選項(xiàng)。就是開機(jī)按F2或DEL鍵,進(jìn)入BIOS,把enableusbdevice選擇enable。拔插要小心,讀寫時(shí)千萬不可拔出,不然有可能燒毀芯片。XP中任務(wù)欄中多出USB設(shè)備的圖標(biāo)，打開該圖標(biāo)就會(huì)在列表中顯示U盤設(shè)備，選擇將該設(shè)備停用,然后你再拔出設(shè)備，這樣會(huì)比較安全。

其實(shí)判斷軟件硬件問題很簡單,在別的機(jī)器或換個(gè)系統(tǒng)試試就可以了.有些小的問題不妨先用專門軟件格式化下.還有提醒大家WINDOWS下格式化時(shí)要選擇FAT,不要選FAT32。

提示無法識(shí)別的USB設(shè)備維修

故障提示如圖：

無法識(shí)別的USB設(shè)備：UnknownUSBDevice.很多人都遇到過的一個(gè)問題，所謂“無法識(shí)別”對(duì)于操作系統(tǒng)來說，或者是驅(qū)動(dòng)程度有問題，或者是USB設(shè)備出現(xiàn)了問題，或者是計(jì)算機(jī)與USB設(shè)備連接出現(xiàn)了故障，解決問題的方法也是從這幾處著手。

對(duì)于不同的設(shè)備會(huì)有不同的處理方法，了解USB設(shè)備正常工作需要的條件以及一些可能影響USB設(shè)備正常工作的因素，會(huì)有助于解決問題。

下面是保證USB設(shè)備可以正常工作的一些條件：（1）USB設(shè)備本身沒有任何問題——可以通過在其它計(jì)算機(jī)上進(jìn)行測試，保證能正常工作；（2）USB接口沒有任何問題——可以通過連接其它的USB設(shè)備在此接口上進(jìn)行測試；（3）USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)正確安裝，如果有詳細(xì)說明書的USB設(shè)備，一定要仔細(xì)查看相應(yīng)的說明文件，按照說明安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序；Windows2000以后的操作系統(tǒng)以識(shí)別大部分的USB設(shè)備，Windows98以前的操作系統(tǒng)可以安裝USB設(shè)備自帶的驅(qū)動(dòng)或者安裝通用的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。下面是可能影響USB設(shè)備正常工作的一些情形：（1）USB設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了故障（同樣的條件以前可以正常使用，現(xiàn)在出現(xiàn)了問題）；（2）USB接口有問題，比如a.USB前置接口極性接反，這可能導(dǎo)致USB設(shè)備燒毀，所以一定要仔細(xì)看一下主板說明書，防止接錯(cuò)；b.接口電壓不足，一些<ahref=".c