1、“.....定位轴肩高度可在范围内,故。该直径处安装密封毡圈。标准直径,应取,与轴承内径相配合采用角接触球轴承,型号为手册即起定位作用,取,取蜗杆齿顶圆直径,。图.弯矩图求支反力.由两边对称,截面的弯矩也对称,截面在垂直面弯矩为.•截面在水平面弯矩为.•计算合成弯矩•校核危险截面的强度由教材式可知。因此由教材式经判断轴所受扭转切应力为对称循环变应力,取.,前已选定轴的材料为钢,调质处理,由教材表查得,因此,故安全,所以此轴强度足够。.机器人的电源供应机器人由于体积,尺寸,重量的限制,而且需要移动,所以不可能采取电线通电的方式,必须采取内燃机或者电池供电,相对于汽车等应用,要求电池体积小,重量轻,能量密度大并且要求在各种震动冲击等条件下电池要安全可靠。我设计的轮式机器人长宽高尺寸在米左右,重量在的移动机器人总功耗为。所以综合下我选用了铅酸蓄电池,对机器人的运动灵活性,连续运行时间都非常有利。针对移动机器人所需的电源特性......”。
2、“.....提高车体的紧凑程度和牢固程度,将电池盒设计到前车体后部,并且尽量降低电池盒与地面间距,以降低机器人的重心高度。.车轮及轮毂选择车轮需要考虑多种因素有机器人的尺寸重量地形状况电机功率等。车重加负载重量为左右,所以用质地坚硬且易于加工的聚苯乙烯作轮毂,采用不充气的中空橡胶轮胎,其优点在于不仅重量小而且橡胶与地面的附着系数大,保证了足够的驱动能力。之前假设其轮胎直径,则车轮转圈移动的为•.车轮最大转速为的传动效率及总效率查机械设计课程设计手册书中表得各传动部件的效率分别为工作机的总效率为电机的所需要的功率传动装置的传动比的确定查机械设计课程设计手册书中表得各级齿轮传动比如下理论总传动比电机机的转速根据上面所算得的原动机的功率与转速范围......”。
3、“.....本设计选择的电动机的型号及参数如下表表电动机型号及参数型号额定功率满载转速最大转矩质量轴的直径.计算传动比,单机蜗杆传动,传动比都集中在蜗杆上,不需分配传动比。计算传动装置的运动和动力参数蜗杆蜗轮的转速蜗杆转速和电动机的额定转速相同涡轮转速.,车轮的转速和蜗轮的转速相同。功率电机轴输出功率.蜗杆的输入功率.蜗杆的输出功率.蜗轮的输入功率.蜗轮的输出功率.车轮的输入功率.车轮的输出功率.转矩所以.•.•.•.•运动动力参数表格如下表所示表运动力参数参数电动机蜗杆蜗轮车轮转速输入功率.输出功率输出转矩传动比.效率.蜗轮蜗杆设计计算选举蜗杆的传动类型材料采用渐开线蜗杆蜗杆蜗杆钢表面淬火至蜗轮边缘选择金属模铸造轮芯按齿面接触强度设计传动中心距计算公式如下作用在蜗杆上的转矩.•已知条件载荷较稳定,故取齿向载荷分布系数,使用系数.,由于转速不高,冲击不太大,可选取动载荷系数.,则......”。
4、“.....故确定接触系数先假设蜗杆分度圆和传动中心距的比值为.。可查的.确定许用接触应力根据蜗轮材料为,可查表得蜗杆的许用应力,应力循环次数寿命系数则•计算中心距取中心距因取.,蜗杆分度圆直径,这时.,对应.,因为,所以以上计算结果可用。蜗轮蜗杆的主要参数和几何尺寸蜗杆分度圆直径横向齿距.模数.直径系数齿顶圆齿根圆﹡分度圆导程角变位系数验算传动比传动比误差异步电机常采用电压控制。般机器人用电机的基本性能要求启动停止和反向均能连续有效的进行,具有良好的响应特性正转反转时的特性相同,且运行特性稳定良好的抗干扰能力,对输出来说,体积小重量轻维修容易,不用保养。轮式机器人采用双轮双电机的驱动方式,对于小功率电机,直流伺服电机具有良好的启动和调速性能,广泛应用于工业机器人计算机外围设备以及高精度伺服系统中。设计的驱动轮为两后轮,要求控制性好且精度高,能耗要低,输出转矩大,有定过载能力,而且稳定性好......”。
5、“.....所以决定选用直流电机作为驱动电机。直流电动机以其良好的线性调速特性简单的控制性能较高的效率优异的动态特性,直占据着调速控制的统治地位。虽然近年不断受到其他电动机如交流变频电动机步进电动机等的挑战,但直流电动机仍然是许多调速控制电动机的最优选择,在生产生活中有着广泛的应用。通过以上的比较决定选用直流伺服电机直流电动机。.直流伺服电机的数学模型及动态参数的确定直流伺服电动机是将电信号转变成机械运动的关键元件,它应该能提供足够的功率,使负载按照所需的规律运动。因此,伺服电机输出的转矩转速和功率,应能满足负载的运动要求,控制特性应保证所需的调速范围和转矩变化范围。另外,从驱动的角度,要对电机的驱动电压额定电流进行选择。直流伺服电机的基本方程式为.其中,己为电枢电流,为电枢电势,为电磁转矩,为电枢电阻,为电势系数,为转矩系数。忽略铁耗和摩擦损耗,负载转矩为零时,为转动惯量,则有.如果转速的初始条件,则上式拉氏变换后得到.得到的传递函数为......”。
6、“.....为电动机的电气时间常数则传递函数可以写成.直流伺服电机的除了铜耗之外,还有风损机械损耗铁耗,其中风损和机械损耗与转速的平方成正比,即和反电势的平方成正比,这样可以设置等效的电阻。来代替这两项损耗,铁耗中的磁滞损耗和涡流损耗大致和磁通的二次方成正比,因而可以像风耗和机械损耗样包含在等效电阻中。分析直流伺服电动机动态特性的等效电路如图所示。转子动能为转动惯量,为角速度用等效电路中的静电能来代替,则等效电容,空载具有跨越越障能力,对环境有良好的适应能力等优点,尤其是多足式对环境的适应能力更强。但它也存在动作不连贯,速度较慢,控制复杂,实现相对困难等不足。履带式机器人可以跨越障碍,攀爬低度不高的台阶,行动速度快,承载能力强,适用于在凹凸不平的地面上行走,但不易转向。在设计移动机器人时也应遵循以下机构设计原则总体结构应容易拆卸,便于平时的试验调试和修理。应给机器人暂时未能装配的传感器功能元件等预留安装位置,以备将来功能改进与扩展......”。
7、“.....然后再装配成装配图,可以清晰明了的看出哪里设计合理哪里装配方便,哪里会产生干涉。通过对以上方式的比较,我们选用轮子方式做为机器人运动方式,它符合我们的设计要求适应室内活动环境,需要动力较小,能量消耗少,结构实现简单可靠。.轮式机器人移动能力分析轮式移动机器人的分类方法主要有按具有的自由度划分,有三自由度类型,二自由度类型等。按驱动方式划分有铰轴转向式,差速转向式等。本设计按照传统的车轮配置方式划分来讨论。本毕业设计课题主要是为了掌握和了解轮式移动机器人的基本结构和运动控制系统的能力,基本能实现前进后退范围转动的运动,也可以为机器人的运动和控制提供个很好的研究平台。生活中我们见到最多的家用小车的车轮布局在轮式移动机器人中最先得到了应用,就像我们平时推小车样,当我们给小车左边的力大于右边的力时小车右转,同理右边的力大时,小车左转。所以我选择了跟家用小车样的移动方式即差速度轮式移动机器人。四个车轮布置在我设计的机器人矩形机身四角......”。
8、“.....前两轮是转向轮。当然通过查阅资料这种机构有两个缺点,是四轮构型移动机器人运动能力受到限制,转向之前必须有定的前行行程。二是这种轮子布局需要有保持稳定可靠驱动的能力,可能导致转向不稳定。图.后轮差速驱动,前轮是随动结构根据设计需要和实现的难易程度选择了图.中的驱动方案机器人,称之为后轮驱动轮型机器人,它是种典型的非完整约束的轮式移动机器人模型。后轮为驱动轮,方向不变,提供前进驱动力,两轮驱动速度不相同前轮为转向轮,称为随动轮,使机器人按照要求的方向移动。轮式移动机构又主要分三个轮四个轮三轮支撑理论上是稳定的,然而这种装置很容易在施加到单独轮的左右两侧力作用下翻倒,因此对负载有定限制。引起越来越多的专家技术人的兴趣,更由于他在军事侦察排雷防止污染等危险与恶劣环境以及民用中的物料搬运具有广阔的应用前景,使得对它的研究在世界各地受到普遍关注。移动机器人按照移动方式可分为轮式,履带式,腿式,其中轮式具有结构简单活动灵活等优点......”。
9、“.....目前广泛使用的轮式按照移动特性又可将移动机器人分为非全方位和全方位两种。在平面上移动的物体可以实现前后,左右和自传三个自由度的运动称为全方位移动机器人,其不仅可以再任意方向上移动,并且保持本姿态不变,实现全方位的移动的功能也可以改变机体方位。这种特性使得轮式移动的路径规划,轨迹跟踪等问题变得相对简单,并且它能够在狭小的空间完成任务。通过本次毕业设计,培养学生综合应用机械设计机械原理理论力学大学物理,机械制造装备设计传感器应用的能力强调设计的实用性结构的简单便捷性。同时也培养了我们独立思考分析问题解决问题的能力,为今后机械设计和适应工作岗位打下了坚实的基础。.国内外的发展概况国内外发展概况移动机器人的研究始于上世纪年代末期,随着计算机技术传感器技术以及信息处理技术的发展,移动机器人已被广泛应用于工业农业医疗保安巡逻等行业。机器人技术的发展,它应该说是个科学技术发展共同的个综合性的结果,也同时......”。
机器人底板A2.dwg
(CAD图纸)
机器人下身A2.dwg
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计划周记进度检查表.xls
减震垫A3.dwg
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任务书.doc
蜗杆 A3.dwg
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蜗轮部件 A1.dwg
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蜗轮轮心 A2.dwg
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蜗轮轮缘 A2.dwg
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相关资料.doc
移动机器人结构设计开题报告.doc
移动机器人结构设计论文.doc
移动机器人装配图A0.dwg
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罩壳A3.dwg
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支撑柱A2.dwg
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转向轮机构A2.dwg
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