TOP29【毕业设计】校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

即校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计主要技术数据见表表电动机尺寸参数联轴器联轴器螺栓进联接电动机启动停止减速器前轮轴车轮移动平台前轮转向图校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计图驱动后轮驱动，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后轮驱动前轮转向原理如图转向路线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。

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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上位时，手爪手指抓紧，处于处于夹紧状态如图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，夹件原理杆在驱动力的作用下上拉下推，手爪端部手指端部完成抓紧或松开动作，即工作夹紧状态与自由张开状态当杆在作用力作用下杆向下推时，手爪手指松开，处于自由张开状态如图当杆在作用力作用下杆向手爪时，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下推，手爪端部手指端部完成抓紧或松开动作，即工作夹紧状态与自由张开状态当杆在作用力作用下杆向下推时，手爪手指松开，处于自由张开状态如图当杆在作用力作用下杆向上位时，手爪手指抓紧，处于处于夹紧状态如图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后轮驱动前轮转向原理如图转向路线联轴器联轴器螺栓进联接电动机启动停止减速器前轮轴车轮移动平台前轮转向图校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计图驱动原理图图转向原理图电动机选型选取电动机为系列的自通风直流电动机，额定功率，额定转速，额定电压。

即校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计主要技术数据见表表电动机尺寸参数孔图电动机的结构设计链传动链轮转速分别为中心距不小于选择链轮齿数传动比假设链速由表取小轮齿数，大轮齿数确定链节数初定中心距机座号安装尺寸外形尺寸校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计取确定链条节距由图按小齿轮转速估计工作点落在线顶点左侧，表查得工作情况系数，由表查得小齿轮齿数系数，由图查得链长系数彩单排链，由表查得多排系数，因此实际工作条件下的传动功率为由小链齿轮的转速和功率，由图选择滚子链型号为，其节距为确定链长和中心距得中心距减少量实际中心距取验算速度与假设相符作用于在轴上的轴力工作平衡取压力系数工作拉力轴上压力设计结果滚子型号校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计链轮齿数中心距压轴力链轮的设计及计算由以下公式分度圆直径齿根圆直径为滚子直径最大齿根距离偶数齿奇数齿齿根最大距离取整齿顶圆直径取整链轮设计计算如下表链轮齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径最大齿根距离齿根最大距离结构形式实心式实心式材料热处理淬火回火淬火回火表轴的设计及计算选择轴的材料及热处理校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计由于轴传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料钢，调质处理初估轴径轴承选取轴承主要受径向力作用，可选用轴承为深沟球轴承和，根据轴承确定各轴安装轴承的直径为结构设计各轴直径的确定初估轴径后，句可按轴上零件的安装顺序，从右端开始确定直径该轴轴段安装轴承，故该段直径为。

段装轴承，为了便于安装，取段为。

左端用轴肩固定，计算得轴肩的高度为，取段为。

段与车轮用螺栓联接，取直径。

各轴段长度的确定轴段的长度为轴承的，取。

为轴承宽度和轴承到支撑脚内壁的距离加上支撑脚内壁之间的距离段取为。

段的长度按轴肩宽度公式计算取，段安装顺序，从右端开始确定直径该轴轴段安装轴承，故该段直径为。

段装轴承，为了便于安装，取段为。

左端用轴肩固定，计算得轴肩的高度为，取段为。

段与车轮用螺栓联接，取直径。

各轴段长度的确定轴段的长度为轴承的，取。

为轴承宽度和轴承到支撑脚内壁的距离加上支撑脚内壁之间的距离段取为。

段的长度按轴肩宽度公式计算取，段。

于是，可得轴的支点上受力点间的跨距。

轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性。

与轴承内圈配合轴劲选用，链轮与轴采用型普通平键联接，为键键轴上倒角与圆角为保证和轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为。

其他轴肩圆角半径均为。

根据标准，轴的左右端倒角均为。

轴的校核扭矩图图轴校核图校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计判断危险截面显然，如图所示，剖面右侧合成弯矩最大扭矩为，该截面右侧可能是危险截面轴的弯扭合成强度校核而，故满足强度要求同理，