1、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，它的作用是调节或改变工件方位，因而它具有独立的自由度，以使机器人末端操作器适应复杂的动作要求。此处手腕需实现手部的翻转动作,腕部结构主要体现在手部相对于臂部的旋转运动上。手臂的设计分析手臂是机器人执行机构中重要的部件，它的作用是将被抓取的工件运动到给定的位置上。手臂的结构要紧凑小巧，才能使手臂运动轻快灵活。手臂般有伸缩运动左右回转运动升降或俯仰运动三个自由度。在般情况，手臂的伸缩和回转俯仰均要求匀速运动，但在手臂的起动和终止瞬间，运动是变化的，为了减少冲击，要求起动时间的加速度和终止前速度不能太大，否则引起冲击和振动。伸缩运动般采用直线液压。

2、计,全套,图纸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。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，。

3、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。

4、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。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。.液压的缸的选择.校园,垃圾,拾捡,机器人,捡拾,机构,设计,毕业设。

5、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。

6、驱动，俯仰运动大多采用伸缩单作用单活塞杆驱动，而回转运动则大多用回转缸或齿条缸来实现。本设计采用单作用单活塞杆缸来实现手臂的伸缩。为了增加手臂的刚性，防止手臂在伸缩运动时绕轴线转动或产生变形，手臂的伸缩机构需设置导向装置，或设计方形花键等形式的臂杆。手臂俯仰运动用单作用单活塞杆缸来驱动。直线油缸的缸底与机身通过铰链相连，而油缸活塞杆的伸出端则与臀部铰接，这样当压力油进入油缸时就驱动活塞杆反复运动，通过活塞杆的运动就使与其相连的手臂形成了俯仰的运动。由于俯仰油缸是是采用底部耳环摆动式直线缸，所以在活塞杆反复运动的同时，缸体可在平面内摆动。对于悬臂式的机械手，还要考虑零件在手臂上的布置，就是要计算手臂移动零件时的重量对回转升降支承中心的偏重力矩。偏重力矩对手臂运动很不利，偏重力矩过大，会引起手臂的震动，在升降时还会发生种沉头现象，也会影响运动的灵活性，严重时手臂与立柱会卡死。

7、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。

8、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。.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。

9、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。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独立运动方式，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。

10、摆动。行程开关控制爪子的松开。行程开关控制摆动液压缸的摆动。调速阀控制机械手抓紧垃圾的速度。电磁比例溢流阀可以按比例控制油路里的压力从而控制整个机械手运动的速度。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。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。

11、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.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。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。

12、。所以在设计手臂时要尽量使手臂重心通过回转力矩，或离回转中心要尽可能地近，以减少偏重力矩。为减少转动惯量可减少手臂运动件的轮廓尺寸减少回转半径，在安排机械手动作顺序时，尽可能在较小的前伸位置进行回转动作。.机械手工作原理图图.机械手示意图由图可以看出摆动液压缸带动上面的转台转动从而带动整个机器手转动，液压缸的伸缩带动大手臂的摆动，液压缸的伸缩带动小手臂的摆动，液压缸的伸缩带动爪子的张开与闭合。第三章液压系统整体设计.液压系统控制油路图由图.可以看出个电磁换向阀分别控制个油缸，换向阀与油缸之间用锁紧回路连接这样就可以使油缸准确的停在个位置从而提高机械手的工作精准度。接通时当油路里的压力过高则开通溢流阀降压。接通时爪子张开。接通时爪子闭合抓紧垃圾。接通时手臂向下摆动。接通时手臂向上摆动。接通时手臂向后摆动。接通时手臂向前摆动。接通时整个机械手顺时针摆动。接通时整个机械手逆时。

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