26【毕业设计】校园垃圾拾捡机器人捡拾机构毕业设计说明书文档

例如同功率液压马达的重量约只有电动机的左右。

液压传动的各种元件，可根据需要方便灵活地来布置液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动制动和频繁的换向操纵控制方便，可实现大范围的无级调速调速范围达，它还可以在运行的过程中进行调速般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长容易实现直线运动既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载高精度远程自动控制。

液压元件实现了标准化系列化通用化，便于设计制造和使用。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计液压的缸的选择爪子液压缸选型由于要使机械手上的爪子伸缩则液压缸必须直线运动又由于液压缸是固定在机械手臂上的，则根据动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

本设计才用液压式驱动，因为其结构简单，尺寸紧凑，控制方便，驱动力大。

机械手的组成及各部分关系概述机械手由三大部分机械部分传感部分控制部分六个自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。

本设计采用自由度机械手。

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式气动式电动式机械式机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种按运动机构及机械手简介运动机构般由液压气动电气装置驱动。

运动机构的升降伸缩旋转等运动方式，称为机械手的自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有个自由度。

自由度是机械手设计的关键参数。

罐，塑料袋等动作的种小巧的校园垃圾拾捡机器人，不仅能减轻清洁工的工作负担，同时也无疑会是校园中道独特靓丽的风景线。

这也就是本次设计的目的所在。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计第二章机械手整体设计运就是每天会产生大量的校园垃圾，如果这些垃圾不能被及时的捡拾及处理的话，将会严重的破坏校园形象和影响校园环境。

因此如果能在依赖清洁工之外，设计出能在校园平坦的地面上行驶，并能实现拾捡常见垃圾如纸张，瓶。

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多个机器人结构框架。

校园垃圾拾捡机器人意义目前校园中存在着广泛的种现象，那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，移年代末期，斯坦福研究院的和等人，在年至年中研造出了取名的自主移动机器人。

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校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计第章绪论移动机器人概述移动机器人的研究始于参考文献第四章总结其它元件的选择本章小结校核液压泵的选择液压泵的选择校核其它元件的选择本章小结第四章总结参考文献校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计第章绪论移动机器人概述移动机器人的研究始于年代末期，斯坦福研究院的和等人，在年至年中研造出了取名的自主移动机器人。

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。

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多个机器人结构框架。

校园垃圾拾捡机器人意义目前校园中存在着广泛的种现象，那就是每天会产生大量的校园垃圾，如果这些垃圾不能被及时的捡拾及处理的话，将会严重的破坏校园形象和影响校园环境。

因此如果能在依赖清洁工之外，设计出能在校园平坦的地面上行驶，并能实现拾捡常见垃圾如纸张，瓶罐，塑料袋等动作的种小巧的校园垃圾拾捡机器人，不仅能减轻清洁工的工作负担，同时也无疑会是校园中道独特靓丽的风景线。

这也就是本次设计的目的所在。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计第二章机械手整体设计运动机构及机械手简介运动机构般由液压气动电气装置驱动。

运动机构的升降伸缩旋转等运动方式，称为机械手的自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有个自由度。

自由度是机械手设计的关键参数。

自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。

本设计采用自由度机械手。

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式气动式电动式机械式机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

本设计才用液压式驱动，因为其结构简单，尺寸紧凑，控制方便，驱动力大。

机械手的组成及各部分关系概述机械手由三大部分机械部分传感部分控制部分六个子系统驱动系统机械结构系统感受系统机器人环境交互系统人机交互系统控制系统组成。

机械结构系统机器人的机械结构又主要包括末端操作器手腕手臂机身立柱。

驱动系统驱动器是把从动力源获得的能量变换成机械能，使机器人各关节工作的装置，常见的驱动形式有步进电机驱动直流电机驱动交流电机驱动液压驱动气压驱动以及近些年出现的些特殊的新型驱动例如超声波驱动磁致伸缩驱动静电驱动等。

控制系统机器人的控制方式多种多样，根据作业任务不同，主要可分为点位控制方式连续轨迹控制方式力力矩控制方式和智能控制方式。

自由度机械手能够手抓张合，手部回转，手臂伸缩，手臂回转，手臂升降，个主要运动。

机械手整体方案设计考虑本机械手工作要求的特殊情况，本设计采用悬臂式五自由度的机械手自由度具体分配如下手臂回转自由度。

拟采用液压马达来实现，液压马达通过齿轮传动通过带动与之相连的缸体也发生转动，从而实现机身的回转。

其行程角度靠挡块和限位行程开关来调整。

手臂俯仰自由度。

机器人的手臂俯仰运动，般采用活塞油气与连杆机构联用来实现。

设计中拟采用单活塞杆液压缸来实现，缸体采用尾部耳环与机身连接，而其活塞杆的伸出端则与手臂通过铰链相连。

其行程大小靠挡块和限位行程开关来调整。

手臂伸缩自由度。

由于油缸或气缸的体积小，质量轻，因而在机器人手臂结构中应用较多。

设计中拟采用单活塞杆液压缸来实现，其伸缩行程大小靠挡块和限位行程开关来调整。

手腕俯仰自由度。

拟采用液压缸来实现。

其行程角度靠挡块和限位行程开关来调整。

手爪的抓取自由度。

拟采用液压缸来实现。

其行程角度靠挡块和限位行程开关来调整。

手腕及手臂的设计手腕的设计分析机器人手腕是连接末端操作器和手臂的部件，它的作用是校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计调节或改变工件方位，因而它具有的自由度，以使机器人末端操工作过程当爪子抓紧垃圾是感应开关同时使和得电控制手臂油缸和单叶片摆动油缸进油，手臂向上摆动达到水平位置失电，同时单叶片摆动油缸逆时针摆动，当摆动油缸碰到行程开关时得电爪子开始松开，垃圾放入垃圾箱里。

当爪子完全张开时碰到行程开关时得电单叶片摆动油缸顺时针摆动，当接到扑捉垃圾信号时失电使摆动停下，同时控制，使爪子定位到垃圾上方并抓住垃圾，再执行上面动作。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计图液压控制优点在同等功率情况下，液压执行元件体积小重量轻结构紧凑。

例如同功率液压马达的重量约只有电动机的左右。

液压传动的各种元件，可根据需要方便灵活地来布置液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动制动和频繁的换向操纵控制方便，可实现大范围的无级调速调速范围达，它还可以在运行的过程中进行调速般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长容易实现直线运动既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载高精度远程自动控制。

液压元件实现了标准化系列化通用化，便于设计制造和使用。

校园垃圾拾捡机器人捡拾机构设计液压的缸的选择爪子液压缸选型由于要使机械手上的爪子伸缩则液压缸必须直线运动又由于液压缸是固定在机械手臂上的，则根据实用液压技术手册表选用双作用单杆带不可调缓冲装置的液压缸。

再根据实用液压技术手册表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