【OK稿】爬杆作业机器人设计【CAD+说明书】

格式：RAR 上传：2025-08-16 04:17:54

现爬杆机器人的支点定位和蠕动移动机构，由连杆机构，凸轮机构，实现攀爬动作驱动机构，整个机器人采用个电机驱动，既减轻了重量，又满足了运动要求。结构示意图如图所示。图爬杆机器人结构示意图.设计要求该机器人攀爬直径为变直径杆，载重，机器人在全负载情况下应该能够保持的运行速度，且直立爬行爬行，对人工攀爬较难的作业具有较大的现实意义。本文设计的爬杆机器人由曲柄滑块机构并联盘形凸轮机构移动凸轮机构以及上下机械手爪等组成，通过弹簧的预紧力来实现机器人手爪对杆的抱紧，通过曲柄滑块机构凸轮机构等实现攀爬动作，同时机器人只需个驱动源就能带动整个机器人的运动，能攀爬变直径的杆，工作简单可靠，运动灵活，可以广泛应用于各种高空作业。关键字爬杆机器人，变直径杆，夹紧，攀究内容.设计要求爬杆作业机器人总体方案设计.机械方案设计.电气控制系统设计.小结机械系统设计.减速机构设计.曲柄滑块机构设计.凸轮机构的设计.机械手爪设计.电动机选择电气控制.，机械手连接臂绕导杆摆动角度范围在以内，为了给机器人往城市杆状建筑上的顺利安装设计机械手连接臂导杆摆动角度范围为，同时考虑到电机在手抓平面上的尺寸，通过对杆的考察可得出机械手抓的大体尺寸如下图所示。图机械手抓简图机械手的长度大概为,采用铝合金材料厚度为左右，手抓的重量大概为.机械臂非线性分析机器人的关键部分如机械连接臂，对机器人的爬行具有很重要作用，在机器人爬行过程中，当机械手夹紧时，此时受力最大，机械臂变形最大，因此需对机械臂的变形绕度进行评估。通过计算机的模拟可知机械臂在铅垂方向上受力分析可简化为悬臂梁受力情形。爬杆作业机器人设计摘要析式，但对于问题的解并没有达到要求，因和比较复杂，不易求解，于是可使用近似方法求解。将位移的表达式改写为般而言于是利用麦克劳林公式可将滑块位移的模型近似为从而滑块的速度和加速度可近似为如下摆角可以利用麦克劳林公式，得到摆角的近似模型得到近似角速度近似角加速度图滑块速度与摇杆的角加速度关系图从图中可以看出，机械手连接臂的截面如图所示为长方形其中。符号意义长方形截面对轴的惯性长方形截面对轴的抗弯截面系数长方形截面对轴的惯性半径长宽机械手连接臂横截面经过简化可近似为正方形的细长弯曲杆。长杆几何参数可简化为.长杆材料参数弹性模量泊松比.当机器人在杆状物上工作时，特别是在上机械手夹紧，下机械手松开状态时，机械手连接臂受力变形最大。件有时为机架当凸轮为原动件时，通常做等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间歇的往复摆动移动或平面复杂运动。经过建模可得出凸轮轮廓的最大为，同时机械手抓的摆动角度为，摆动距离约为.，摆动距离如下图所示图手抓张开简图对于凸轮机构从动件的最大位移为，凸轮机构的偏距，手抓在机器人的运动中只有夹紧和松弛两种状态，因此选定凸轮形式为等速运动规律，此种运动规律，即从动件在运动过程中速度为常数，即从动件手只机械手连接臂末端载荷为，应用材料力学公式求端点处的绕度由此可看出机械手连接臂在处于悬臂状态时，当连接臂末端承受最大载荷时，最大绕度值为.，可以忽略不计。.电动机选择爬杆作业机器人设计摘要作业,功课,机器人,设计,毕业设计,全套,图纸摘要在市政工程中，有大量的安装及维修等工作需要爬杆作业。对于较粗的杆件，人工攀爬和工程车作业都比较方便，但是对于些直径较细，强度较小的杆件比如路灯杆等，人工攀爬较为困难。因此本文设计了爬杆机器人，可以在没有障碍的光杆上，在个周期内，滑块的移动速度和连杆摆角的角速度曲线和加速度曲线都比较平滑无拐点，没有出现不连续的点，整个机构模拟运动平稳，无抖动滑块连杆连接铰点的受力分析电机在旋转过程中，连杆对上连接件的力可分解为水平分力和垂直分力，垂直分力就是电机的提升力，水平分力对整个机构来说是有害的。电机旋转过程中，摇杆在铅垂方向的力即电机的提升力为在上式中，曲柄转角为自变量，摆角的相似模型，由此可以看出，除了是自变量以外，曲柄，连杆的长度