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。

与此同时，最早的操作式步行机器人也研制成功，从而开始了机器人步行结构方面的研究，以解决机器人在不平整地域内的运动问题，设计并研制出了多足步行机器人。

年代末，随着计算机的应用和传感器技术的发展，移动机器人研究又出现了新高潮。

特别是在年代中期，设计和制造机器人的浪潮席卷全世界，大批世界著名的公司开始研制移动机器人平台，这些移动机器人主要作为大学及研究机构的移动机器人实验平台，从而促进了移动机器人学多种研究方向的出现。

年代以来，以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术，高适应性的移动机器人控制技术，真实环境下的规划技术为标志，开展了移动机器人更高层次的研究。

移动机械手平台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。

移动机器人体系结构的设计就是要把感知建模规划决策行动等多种模块有机地结合起来，建立在动态环境中完成目标任务的个或程，高等教育出版社，。

刘鸿文主编材料力学北京高等教育出版社。

机械工程标准手册编委会编机械工程标准手册技术制图卷中国标准出版社。

致谢本设计是在饶洪辉导师的精心指导下完成的。

在我读大学期间，导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研究和论文的撰写。

在本论文即将结稿时，我要向导师表示最衷心的感谢。

本科毕业设计题目校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计学院工学院姓名学号专业农业机械化及其自动化年级指导教师二四年五月十日校园垃圾拾捡机器人捡拾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，机械手固定在移动平台上构成的类特殊的移动机器人系统。

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，机械手的加入也极大的提高了移动机器人的性能。

关键词校园垃圾拾捡机器人捡拾机构。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计第二章机器手整体设计运动机构及机械手简介机械手整体方案设计手腕及手臂的设计机械手工作原理示意图第三章液压系统整体设计液压系统控制油路图液压控制优点液压缸的选择爪子液压缸的选择两个手臂的油缸的选择摆动液压缸的选择液压泵的选择校核校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计目录摘要第章绪论移动机器人概述移动机械手平台系统校园垃圾拾捡机器人意义选择液压缸的安装方式因为是固定在机械手臂上的，则选用尾部耳环连接方式固定，缸中间再用个环套固定在机械手臂上。

由表和爪子的行程设定油缸的行程为可以确定爪子液压缸的行程也为，再根据液压传动设计手册表，表，表，表，表，表，表，可以选择出液压缸的内径为，活塞杆直径为，供油孔直径为，导向行程为，液压缸的外径为，缸体和缸盖的连接为内螺纹连接，活塞与活塞杆的连接用螺纹连接，活塞杆端部的螺纹尺寸为。

如图图两个手臂油缸的选型和大体样，因为机械手臂是在摆动的，则液压缸也是随着手臂摆动的，则选用液压缸缸端部为尾部耳环连接方式连接而不须用环套，不过活塞杆端部不是用螺纹连接而是用单耳环连接。

单耳环的尺寸为内径为，外径为，厚度为。

如图校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计图活塞缸的速度比摆动液压缸的选择现在市场上有两种摆动液压缸，叶片摆动液压缸和螺旋摆动液压缸。

对两种液压缸进行比较发现螺旋摆动液压缸的摆动效果不好，转矩不大，可密封效果较好，而摆动液压刚结构紧凑，输出转矩大，密封效果较差。

但对于中低压系统中往复摆动，转位或间歇运动的地方有很好的优势，则选用摆动液压缸。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计摆动液压缸有分为单叶片摆动液压缸和多叶片摆动液压缸，单叶片摆动液压缸的最大转角不超过度，多叶片摆动液压缸的最大转角不超过度。

而本文设计的机械手摆动角度为度，则选用单叶片摆动液压缸。

根据液压设计手册上的经两种摆动液压缸规格如下表，试选用型号为。

表摆动液压缸技术参数表表活塞行程系列注，按优先次序给出了三个系列值，本表仅摘录了第表优先系列中至的系列值。

表液压缸内径尺寸系列见液压缸活塞杆外径尺寸系列表表液压缸活塞杆外径尺寸系列校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计图为所选用的摆动液压缸校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计液压泵的选择目前市场上使用广泛，而齿轮泵的优点有结构简单紧凑，体积小，工艺性好。

自吸性能好，无论在高转速或低转速均能可靠地实现自吸。

转速范围大，由于齿轮泵的转动部分基本上时平衡的，因而转速可以很高。

油液中的污物对其工作影响不严重，并可以传输粘度较大的油虽然齿轮泵的缺点是噪音大，脉动大，限制了压力的提高。

但这些并不影响机器手的工作。

所以选择齿轮泵为液压缸提供压力。

液压缸的排量氧化性好。

根据液压手册上所列的类型，选用最普通的为号机械油。

密封圈的选择由于活塞缸是双作用的，两边都受到高压作用，则根据液压手册选用型密封圈。

螺栓的选择根据摆动缸上连接孔的大小和螺栓表可以选择型螺栓。

销钉的选择根据活塞杆端部的耳环内径可以选择直径为的销。

机械手臂采用铝合金材料制造以减少重量。

本章小结本章主要介绍了机械手的工作原理有手臂的旋转，伸缩和摆动。

还介绍了各个部件的设计与选择，主要有液压缸的选择和液压泵的选择。

最后是各个小零件的选择。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计第四章总结移动机械手是具有机械手臂的移动机器人，有几乎无限大的工作空间和高度运动冗余等优点，并同时具有移动和操作功能，直是机器人技术领域个重要的研究课题。

近年来，随着勇气号探测器成功登陆火星并完成了系列的考察工作，对更先进移动机械手的研究和开发再次引起了人们的注意。

目前，国内外都在竞相开展有关移动机械手的基础理论基本技术以及应用方面的研究工作。

本论文在参考了国内外相关文献的基础上，对捡垃圾机器手进行了粗体设计，简述了机器手的工作原理和手臂的各个运转状态，对机器手的控制采用了了全液压控制方式，控制液压系统采用了换向阀和行程开关再加上软件系统进行控制，由摄像头扑捉垃圾通过信号控制着液压缸的进出油从而控制手臂的摆动和爪子的抓紧力再根据行程开关控制着手臂的转动，摆动和爪子的张开。

文中所述的控制还不是很精准，好多的细节还不是时半会可以解决的，必须经过长时间的研究和摸索才可以使这机械手达到真正的可行性工作。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计参考文献上海煤矿机械研究所编，液压传动设计手册，上海人民出版社，。

成大先主编，机械设计图册，化学工业出版社，。

曾志新，吕明主编，机械制造技术基础，武汉理工