手爪技术参数抓重尺寸范围夹紧力的计算夹紧机构在抓取物体时必须有定的夹紧力即握力，其握力大小与夹紧机构的形式，夹紧方位和工件的形状有关，因而需要研究夹紧机构在什么方向时，夹紧工件所需的驱动力为最小，这个最小的夹紧力称为当量夹紧力，当量夹紧力就是使工作处于水平图手爪状态校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计位置时的最小驱动力当量夹紧力的计算滑槽式的两指夹紧机构当夹紧机构上指平衡时由夹紧力概念可知考虑工件重量由式式得当手爪尚未夹紧工件时所需的最小驱动力将代入式当说明杠杆滑杆式两指间其当量夹紧力为工件重量的手指夹紧力的计算安全因素取工件情况系数常取方位系数按表查得被抓取工件的重量，即重力取粗取得图滑槽式的两指夹紧机构校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计四垃圾拾捡机器人移动平台设计与计算移动平台的工作原理移动平台是采用传感器技术自动控制移动平台的向前行进后退和转向的种全自动化的移动平台。

机械人通过视觉传感器，传达垃圾位置信息，进而控制移动平台的前进与否及转向。

控制原理过程如下移动平台直线移动机器人通过视觉传感器传达垃圾位置当在机械手所能达到的范围内没有发现有垃圾时，机器人继续向前行进，寻找目标，直至发现在其范围内发现垃圾时，移动平台停止移动，启动机械手控制系统，将垃圾拾捡入垃圾箱，之后机器人继续移动。

移动平台转向机器人在工作过程中，通过车体周围装有传感器发现有障碍物时，且需避开，控制转向电机启动，进而控制移动平台转向。

采用梯形连杆机构转向，如下图方案设计四轮驱动，四轮转向前轮驱动，后轮转向后轮驱动，前轮转向驱动原理如图驱动路线链传动螺栓紧联接电动机启动后驱动轴转动车轮转动移动平台工程手册第四卷，机械工业出版社，郑文纬无克坚主编。

机械原理第七版，高等教育出版社，校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计致谢这次毕业设计论文是在导师的精心指导下完成的。

在我在校期间，老师渊博的学识严谨治学的作风和精益求精的精神使我受益非浅。

在我毕业课题的设计中，导师的想法给予我很多的启发和帮助，使我能顺利完成课题的设计和论文的撰写，也顺利地完成了学士阶段的学业。

在本论文即将结稿时，我要向导师表示最衷心的感谢。

学校代码序号本科毕业设计题目校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计学院工学院姓名徐平学号专业机械设计制造及其自动化年级机制指导教师饶洪辉二九年五月校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计摘要随着经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，垃圾排放量与日俱增，对环境的压力越来越大，特别是校园这种人口密集的地方，每天都在制造大量的垃圾，如废纸塑料废电池果皮等。

为了让校园保持清洁就必须要费大的人力物力和财力等。

如果设计种校园拾捡垃圾机器人就可以解决很大的麻烦，校园捡垃圾机器人机器人是个集环境感知动态决策与规划行为控制与执行等多种功能于体的综合系统。

捡垃圾机械手是由全液压控制，垃圾拾捡机器人是由机械手固定在移动平台上构成的类特殊的移动机器人。

其中机械手用来实现如抓取操作等动作，平台的移动用来扩展械手的工作空间，使机械手能以更合适的姿态执行任务，机械手的加入也极大的提高了动机器人的性能移动平台是种采用前轮转向后轮驱动的四轮式小车结构。

关键词校园垃圾机器人控制机构驱动机构校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计软件系统两部分构成移动机器人是个集环境感知动态决策和规划行为控制与执行等多种功能于体的综合系统。

移动机械手是由机械手固定在移动平台上构成的类移动机器人系统。

其中机械手用来实现如抓取操作等动作，平台的移动用来扩展机械手的工作空间，使机械手能以更合适的姿态执行任务，同时机械手的加入也极大提高了移动机器人的性能。

课题研究意义把机械手安装在移动平台上，这种结构使机械手拥有几乎无限大的工作空间和高度的运动冗余性，并同时具有移动和操作功能，这使它优于般的移动机器人和传统机械手另方面，移动平台和机械手不但具有不同的动力学特性，而且存在强藕合，有的移动平台还受非完整约束。

因此，研究这类系统的控制问题有十分重要的理论价值和实践意义。

这种特殊结构的机器人在工业装配无人恶劣环境中工作如灭火外星球探测和各类危险的科学研究以及室内服务工作如运送导游和巡逻等方面具有定研究价值。

校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计二校园垃圾拾捡机器人总原理机器人总原理图图机器人总原理机器人的操控过程机器人工作时，启动遥控控制按钮，点动电源控制按钮，接通电源，操控遥控将机器人行至工作区域，启动机器人操作全自动化按钮，机器人进入自主运动状态。

机器人通过视觉传感器传达垃圾位置当在机械手所能达到的范围内没有发现有垃圾时，机器人继续向前行进，寻找目标，直至发现在其范围内发现垃圾时，移动平台停止移动，启动机械手控制系统，机械手通过传感器调整机械手位置使爪子对准垃圾，爪子闭合抓紧垃圾，机械手随转台向垃圾箱方向转动，转到垃圾箱上方碰到行程开关爪子张开，爪子完全张开碰到第二个行程开关，机械手随转台转回到自由初始状态。

机器人继续移动寻找垃圾目标。

机器人在工作过程中，通过周围装有传感器发现有障碍物时，控制转向电机启动，控制机器人转向，避开障碍物。

当机器人垃圾箱中垃圾占有定空间时，机器人停止工作，遥控器报警。

此时人为通过遥控器操控机器人，通过无线导航系统，将机器人指引到附近的垃圾收集地，卸下垃圾。

完成次拾捡全过程。

校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计三机械手夹紧机构手爪设计机械手夹紧机构手爪是用来抓取工件的部件，手爪抓取工件时要满足迅速，灵活，准确和可靠性的要求。

设计制造夹紧机构手爪时，其夹紧力的大小则系根据夹持物体的重量，惯性力的大小来计算，同时还要考虑有足够的开口尺寸，以适应被抓物体的尺寸变化夹紧机构夹紧机构形式有机械式，吸式，电磁式等，有的还带有传感器装置手爪的工件原理杆在驱动力的作用下上拉拾捡，校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计目录绪论移动机器人概述课题研究意义二校园垃圾拾捡机器人总原理三机械手夹紧机构手爪设计手爪的工件原理手爪技术参数夹紧力的计算当量夹紧力的计算滑槽式的两指夹紧机构手指夹紧力的计算四垃圾拾捡机器人移动平台设计与计算移动平台的工作原理方案设计电动机选型设计链传动链轮的设计及计算轴的设计及计算联轴器的选择减速器的选择键的选用与校核轴承选择螺纹紧固件选型防松装置密封件选择五些标准零件览表六总结参考文献致谢校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计绪论移动机器人概述移动机器人的研究目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统的自主推理规划和控制。

移动机器人系统般由硬件系统转矩被联接轴转速联轴器的最高转速即校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计由和电机输出轴与减速器联接及减速器输出轴与前轮转向主动轴的联接均用联轴器联接选取凸缘联轴器，选用型的和凸缘联轴器型号分别为联轴器联轴器外形结构，技术参数表联轴器技术参数减速器的选择减速器是指原动机和工作机之间的独立传动装置，选用型号为的锥面包络圆柱蜗杆减速器，图结构尺寸见表表型号额定转矩许用转速轴孔直径轴孔长度螺栓质量转动惯量铁钢铁钢数量直径图联轴器图减速器校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计表减速器技术参数键的选用与校核键的选用过程根据轴径查键的标准键的断面尺寸↘强度计算必要时根据轮毂的宽度键的长度↗键的选型选用平头普通平键型键和键图键校核键的校核挤压强度条件公式由轴与链轮联轴器的材料选取轻度冲击载荷尺寸型号质量不含油校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计故满足挤压强度条件同理满足挤压强度条件轴承选择轴承选型后轮采用轴承受很小的轴向应力作用，主要受径向力作用，且径向力作用不大时，选取深沟球轴承系列。

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结构参数见图表前轮采用轴承同时受径向力和轴向力，主要受轴向力作用，且轴向力作用较大时，选用圆锥滚子轴承系列，。

结构参数见图表图表图表轴承的轴向紧固方式采用端盖紧固轴承外圈和轴肩紧固轴承内圈轴承的安装形式轴承均是成对出现的，均采用背对背方式安装定位的如下图图轴承代号尺寸轴承代号基本尺寸校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计螺纹紧固件选型选型见表名称个数用途螺钉等几个阶段。

这次的毕业设计，是对我们这四年来所学的专业知识是否踏实的检验，让我们对这四年中所学的知识进行了综合，也让我温习了些已经快要淡忘的专业知识，更学习到了些实际机械应用的经验。

与此同时，我们也充分认识到自身的许多不足之处基础知识的不够扎实，缺乏综合运用及理论联系实际的能力等，相信通过这次毕业设计所得到的锻炼，在未来的日子中我们能克服自身的缺点。

通过这次设计，无论是我们的学习知识的能力得到了锻炼，更是使我们团队协作精神得到了很好的锻炼，此项设计是由我和另同学两个人共同完成，在整个设计的过程中，我们两个人主动承担任务，分工协作积极配合，几次修改设计方案，并进行了大量的理论计算，在能力范围内努力使设计更加趋向完善。

虽然设计是短暂的，但得到的知识却是永久的，个完好的设计是对整个四年大学生活的个总结，并是对未来新的生活的个良好的开端，所以在进行设计的时候，我们都是抱着非常认真的态度，遇到任何的问题，都会积极向指导老师请教，但是知识还是要靠自己去获得的，所以我们更多的时间都是自主找资料，把相关的书籍都认真的寻找，即使最后没有找到需要的资料