（全日制本科毕设）零转角轮式机器人底座机电传动结构设计（全套图纸CAD哟）

格式：RAR 上传：2025-11-25 17:22:38

零转角轮式机器人底座机电传动结构设计摘要三微型伺服马达，也叫舵机。它的特点是大扭力，控制简单，装配灵活，相对经济，但它亦有其不足首先，它是个精细的机械部件，超出其承受能力之外的力会导致其损坏，其次它内藏电子控制电路，不正确的电子连接也会导致其损坏，因此，有必要在使用前了解其工作原理，以免造成不必要的损失。综上所述，根据自己的需求，选择了微型伺服马达为驱动器。供电单元论证整个系统需要电源的有红外接收与发射设备，单片机，舵机。舵机需要电压为，需要通过将电压转换成供电。在舵机和直流电机工作时，电路中的电流会产生较大的波动。方案采用单电源供电。通过单电源对整个系统进行供电，此方案的优点是减少机身的重量，操作简单。但系统中各个部分所需电压不，通过转换，当同时工作时，可能产生过电流太大，从而烧坏电压转换芯片，甚至烧坏单片机。同时，较大的电流波动影响单片机的稳定性。方案二采用双电源供电。通过两个独立的电源分别对循迹小车模块和清障模块进行供电。此方案的优点是，减少波动，单片机稳定性比较好，可以让小车更好的运作起来，唯的缺点就是会增加小车的重量。综合以上的优缺点，本设计决定采用第二种方案。红外遥控设备论证本设计需要机器人完成前进，后退，转向运动，运动形式比较少，所以选用简单的四个按键的遥控器即可。.系统最终方案经过各方面的论证，最终的方案如下.机体用有机玻璃自行设计尺寸来制造。.行走的腿部运用舵机驱动，且每个足都具有相应的自由度。.采用单片机主控制器。.采用双电源供电，电压经转化为后供单片机使用，干电池供舵机使用。.使用红外遥控器控制机器人的行走，遇到障碍时能够及时避障。驱动器设计.微型伺服马达内部结构个微型伺服马达内部包括了个小型直流马达组变速齿轮组个反馈可调电位器及块电子控制板。其中，高速转动的直流马达提供了原始动力，带动变速减速齿轮组，使之产生高扭力的输出，齿轮组的变速比愈大，伺服马达的输出扭力也愈大，也就是说越能承受更大的重量，但转动的速度也愈低。图舵机内部结构.微型伺服马达的工作原理个微型伺服马达是个典型闭环反馈系统，其原理可由下图表示图舵机原理图图机器人专用伺服马达工作原理减速齿轮组由马达驱动，其终端输出端带动个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动马达正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为，从而达到使伺服马达精确定位的目的。.微型伺服马达控制标准的微型伺服马达有三条控制线，分别为电源地及控制。电源线与地线用于提供内部的直流马达及控制线路所需的能源，电压通常介于之间，该电源应尽可能与处理系统的电源隔离因为伺服马达会产生噪音。甚至小伺服马达在重负载时也会拉低放大器的电压，所以整个系统的电源供应的比例必须合理。输入个周期性的正向脉冲信号，这个周期性脉冲信号的高电平时间通常在之间，而低电平时间应在到之间，并不很严格，下表表示出个典型的周期性脉冲的正脉冲宽度与微型伺服马达的输出臂位置的关系.伺服马达的电源引线图舵机马达电源引线电源引线有三条，如图中所示。伺服马达三条线中红色的线是控制线，接到控制芯片上。中间的是工作电源线，般工作电源是。第三条是地线。.伺服马达的运动速度伺服马达的瞬时运动速度是由其内部的直流马达和变速齿轮组的配合决定的，在恒定的电压驱动下，其数值唯。但其平均运动速度可通过分段停顿的控制方式来改变，例如，我们可把动作幅度为的转动细分为个停顿点，通过控制每个停顿点的时间长短来实现变化的平均速度。对于多数伺服马达来说，速度的单位由“度数秒”来决定。.使用伺服马达的注意事项除非你使用的是数码式的伺服马达，否则以上的伺服马达输出臂位置只是个不准确的大约数。普通的模拟微型伺服马达不是个精确的定位器件，即使是使用同品牌型号的微型伺服马达产品，他们之间的差别也是非常大的，在同脉冲驱动时，不同的伺服马达存在的偏差也是正常的。正因上述的原因，不推荐使用小于及大于的脉冲作为驱动信号，实际上，伺服马达的最初设计表也只是在的范围。而且，超出此范围时，脉冲宽度转动角度之间的线性关系也会变差。要特别注意，绝不可加载让伺服马达输出位置超过的脉冲信号，否则会损坏伺服马达的输出限位机构或齿轮组等机械部件由于伺服马达的输出位置角度与控制信号脉冲宽度没有明显统的标准，而且其行程的总量对于不同的厂家来说也有很大差别，所以控制软件必须具备有依据不同伺服马达进行单独设置的功能。.选用的伺服马达由于机体材料比较轻，整个机器人重量小，我选用的伺服马达型号为。其主要技术参数如下