铁轨检修机跨越式机器人小车系统分析与设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着我国高速铁路和城市轨道交通的快速发展，对铁路运输的安全性和效率提出了更高的要求。

传统的铁路检修方式主要依靠人工巡检，存在效率低下、成本高昂、安全风险大等问题。

为了解决这些问题，开发智能化、自动化的铁路检修设备成为了必然趋势。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在跨越式机器人和铁轨检修机器人方面开展了大量研究，并取得了一定的成果。

1. 国内研究现状

国内在铁路检修机器人领域的研究起步相对较晚，主要集中在轨道巡检机器人方面。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将从机械结构设计、控制系统设计、路径规划等方面展开，对铁轨检修机跨越式机器人小车系统进行深入研究。

1. 主要内容

1.分析铁轨检修机跨越式机器人小车系统的工作环境和功能需求，明确系统的设计目标和性能指标。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法，逐步开展以下研究工作：1.首先，进行文献调研，了解国内外在跨越式机器人和铁轨检修机器人方面的研究现状、发展趋势以及相关技术。

2.其次，根据铁轨检修的实际需求，分析系统的工作环境、功能需求、性能指标和安全要求，为系统设计提供依据。

3.然后，进行系统设计，包括机械结构设计、控制系统设计和路径规划算法设计。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.设计一种新型的铁轨检修机跨越式机器人小车系统，该系统能够自主跨越障碍物、灵活行走于铁轨之上，并搭载多种传感器和检测设备对铁轨进行全方位的检测，具有较高的实用价值。

2.提出一种基于多传感器信息融合的铁轨环境感知方法，该方法能够有效提高机器人在复杂铁路环境中的感知能力，为机器人的路径规划和避障提供可靠的环境信息。

3.研究一种适用于铁轨环境的机器人路径规划算法，该算法能够根据铁轨的几何形状和障碍物信息，规划出安全、高效的巡检路径，提高机器人的工作效率。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 黄龙.面向复杂环境的六足机器人设计与控制[d].哈尔滨工业大学,2018.

2. 苟华伟.轮轨式管道机器人越障性能分析与试验[d].西南交通大学,2020.

3. 冯宇.高速铁路轨道检测列车动力学性能仿真分析与优化[d].西南交通大学,2019.