1、“.....车轮依靠轴承的外圈定位，然后再通过车轮自有联轴器与电机轴联接。这个过程也是调整电机轴同心，然后从车轮侧面的预留安装孔将电机紧固在电机壳上。整个车轮分为两部分组合而成。个是带有轴径的车轮,另个是不带轴径的轮子,两者相配合使用组成组完整的车轮。而车轮轴径与车体支撑件以滚动摩擦的形式配合使用,并且作为两车轮的轴向定位件。车轮最终的固定是通过外侧的螺钉来顶紧挡板实现的。具体结构如图.所示。整个旋转部分结构设计完成,但它必须与转向机构连接起来才能实现全方位移动。后小节转向机构的设计中设计有转向轴,为了使转动部分和转向部分的转向轴连接以实现全方位运动,此处设计了类似于半圆的固定件。如图下图所示。使用是采用两个配合来固定住旋转部分,通过四个螺栓的连接来实现和转向轴的连接,从而使转向机构和转动机构连为体,最终实现全方位移动。图.固定件移动机器人转向机构设计转向部分主要由转向轴轴承基座转向电机以及转向连接件组成。转向机构设计的基本路线是从上而下。如图.图.转向部分转向轴转向轴分两部分，呈型......”。

2、“.....便于与基座联接另端与车轮部分联接，设计成圆柱形以保证足够的强度和良好的工艺性。同时两部分轴互相配合，可以伸缩以便转向时车轮轴的位移变化。转向轴主要作用就是通过与转向电机的连接起到转向的作用，主要受的是径向力，而受到的轴向力很小。如图.所示，转向轴受到向上的轴向力时，轴向力通过轴肩传到下方轴承内圈，再传到套筒，然后传到上方轴承的内圈，再通过滚珠传递到轴承外圈，而轴向力进步的传递到端盖和箱体，从而将轴向力转移到整个车体上，因为，箱体连接在车体上。转向轴受到向下的轴向力时，首先是靠弹性挡圈传递轴向力，再通过系列传递最终将轴向力转移到车体上。所以说，转轴的工作是可靠的。转向轴与基座联接转向轴相对于基座来说只有个自由度，形成的是转动副，转向轴在机器人移动过程中承受径向力和比较大的轴向力，适合这种要求的常用轴承有圆锥滚子轴承。轴承采用套筒隔开的两端支撑结构，这样设计可以保证转向轴在转向的过程中不发生摇摆，保证转向的精度并且可以减小对转向相关零部件的磨损。对轴承用套筒隔开后，轴承内圈由轴肩和轴用弹性挡圈固定......”。

3、“.....转向电机轴和转向轴的联接两轴的连接般选用联轴器。联轴器主要用来联接轴与轴或联接轴与其它回转件以传递运动和转矩,有时也用作安全装置。本文中没用选用标准的联轴器,因为标准的联轴器整体尺寸过大,占用空间大,且不利于安装,不符合设计要求。同时,由于所要连接的两轴径大小确定本文自行设计了个联轴器。图.联轴器由于轴仅受到转矩的作用,而轴向力很小，所以两轴都采用平键来周向固定,以达到固定和连接两轴的目的。转向驱动电机与基座的联接当转向轴与基座构成转动副以后，只需要用电机来驱动转向轴即可实现车轮的转向。将电机固定在基座上需要个连接件，连接件设计过程中考虑了两种模型整体式和剖分式。整体式装配时定心性好，但必须侧面开口，这样容易导致车轮转向精度不够，且不利于防尘，剖分式定心性稍差点，可以组合成封闭结构，具有可靠的刚度，防尘，拆卸方便。因此，选用剖分式结构。整体式剖分式箱体的设计与固定如图.所示为箱体结构的示意图。它通过左右两侧对称的呈型的矩形臂用个螺栓固定于车体前后两侧。由于箱体是通过螺钉和机座连接的......”。

4、“.....再者，箱体内部是放置轴承，并固定轴承的，所以设计了如图中所示的双臂。这种设计可以将转向机构的整体重量通过箱体的两臂传到车体上，进而施于整个重量施轮子。那么转轴的受力将大大的减小。而且这样设计拆卸方便，利于维修。采用对称结构固定于空间内，有利于稳定整个转向机构，并提高整个全方位移动机构的性能图.箱体示意图电机的选型与计算.电机性能的比较在机器人的驱动器般采用以下几种电机直流电机步进电机和舵机。几种电机有关参数进行如表.所示。表.几种电机比较电机类型优点缺点直流电机容易购买型号多功率大接口简单转速太快，需减速器电流较大较难与车轮装配价格较贵控制复杂步进电机精确的速度控制型号多样适合室内机器人的速度接口简单价格便宜功率与自重比小电流通常较大外形体积大较难与车轮装配，负载能力低功率小舵机内部带有齿轮减速器型号多样适合室内机器人的速度接口简单功率中等价格便宜负载能力低速度调节的范围小舵机什么是舵机在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机系统和航模中作为基本的输出执行机构......”。

5、“.....舵机是种位置角度伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，潜艇模型遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是种俗称，其实是种伺服马达。舵机的工作原理控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有个基准电路，产生周期为，宽度为.的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为，电机停止转动。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就像我们使用晶体管样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。步进电机步进电机作为种新型的自动控制系统的执行机构，得到了越来越广泛的应用，进入了些高精尖的控制领域。步进电机虽然有些不足，如启动频率过高或负载过大时易出现丢步或堵转，停止时转速过高易出现过冲，且般无过载能力......”。

6、“.....但步进电机点位控制性能好，没有积累误差，易于实现控制，能够在负载力矩适当的情况下，以较小的成本与复杂度实现电机的同步控制。.电机的选型与计算对于本课题来说，移动机器人的移动速度最高为.米秒，电机转数最高接近转分。如果用直流电机，由于受转速和力矩的影响，要配减速器。而如果用步进电机，控制位置精度比较高可以达到.度。而且不需要减速器避免造成结构冗繁。因此选择步进电机作为驱动电机。下面对旋转步进电机型号进行选择，轮式移动机器人在移动的时候，需要克服两种阻力摩擦力和重力。对于平面内移动的机器人来讲则只需要克服摩擦力。移动机器人整体重量在左右，地面摩擦系数按金属与混凝土之间的取为.，则机器人需要的总功率为则平均每组车轮提供的功率为瓦。对于单个车轮而言车轮直径为，则电机需要提供的转矩为因此，选择了北京和利时公司的型号电机。静转矩为.。该电机在相近产品中具有在转速变高定范围内能够保持平稳的力矩。图为电机转矩图下面选择转向电机，机器人对转向速度要求较低，对位置精度比较严格，选用步进电机可以满足设计要求......”。

7、“.....克服地面摩擦力，要求的转速不高，因此主要计算电机静力矩。在这里我们假设每个车轮与地面的接触按照理想状态即相切线接触，那么平均每个车轮的摩擦力为由于车轮是零半径回转，所以克服的摩擦力矩为式中单个车轮的宽度设计车轮与地面接触总宽度为，即所以克服的力矩为.。实际上车轮不是与地面呈线接触，保证定余量，选择电机型号为，静力矩为.。下面是所选电机的外形尺寸。图片来自移动机器人车体结构设计设计移动机器人车体是应遵循以下几个原则总体结构应容易拆卸，便于平时的试验调试和修理。在设计的移动平台应能够给机器人暂时没有安装的传感器功能元件电池等元件预留安装位置，以备将来功能改进和扩展。车体是实现全方位移动机构的部分，也是安装其他元件的主体。它同样是保证机器人具有良好的环境适应能力的关键。本文设计的车体采用的是合金铝框架式结构，如图.所示共分二层第层是车体内腔，空间较大可以安装电池集线器装配电路板等，同时可以在以后的具体设计中改变内部格局，以达到最佳的使用效果第二层安装车轮旋转机构。本结构的空间分层设计使得机器人机构紧凑......”。

8、“.....而且提高了机器人控制系统的抗干扰能力。图.车体结构示意图.本章小结机器人是种高度集成的机电体化产品。它不是机械装置和电子装置的简单组合，而是机械电子计算机等技术的有机融合。本文虽只设计机械本体部分，但设计过程要完全考虑各部分的因素。而移动机器人的移动机构，它是移动机器人系统能否完成指定任务的基础。本文设计了可避免对电机轴形成弯矩的车轮旋转结构，通过优化车轮的直径与电机的匹配，使其车轮能够在.调速设计了车轮旋转机构，可使车轮实现零半径转向。第三章机械材料选择和零件的校核.机械材料选用原则机械零件材料的选择是机械设计的个重要问题，不同材料制造的零件不但机械性能不同，而且加工工艺和结构形状也有很大差别。机械零件常用的材料由黑色金属有色金属非金属材料和各种复杂的复合材料等。选择材料主要应考虑以下三方面的问题。.使用要求使用要求般包括零件的受载情况和工作状况对零件尺寸和质量的限制零件的重要程度等。若零件尺寸取决于强度，且尺寸和重量又受到些限制，应选用强度较高的材料。静应力下工作的零件，应分布均匀的拉伸压缩剪切......”。

9、“.....屈服极限较高的材料应力分布不均匀的湾区扭转宜采用热处理后在应力较大部位具有较高强度的材料。在变应力工作的零件，应选用疲劳强度较高的材料。零件尺寸取决于接触强度的，应选用可以金星表面强化处理的材料，如调质钢渗碳钢氮化钢。零件尺寸取决于刚度的，则应选用弹性模量较大的材料。碳素钢与合金钢的弹性模量相差很小，故选用优质合金钢对提高零件的刚度没有意义。截面积相同，改变零件的形状与结构可使刚度有较大提高。滑动摩擦下工作的零件应选用摩擦性能好的材料在高温下工作的零件应选用耐热材料在腐蚀介质中工作的零件应选用耐腐蚀材料等。.工艺要求材料的工艺要求有三个方面内容毛坯制造大型零件且批量生产时应用铸造毛坯。形状复杂的零件只有用毛坯才易制造，但铸造应选用铸造性能好的材料，如铸钢灰铸铁或球铸铁等等。大型零件只少量生产，可用焊接件毛坯，但焊接件要考虑材料的可焊性和生产裂纹的倾向等，选用焊接性能好的材料。只有中小型零件采用锻造毛坯，大规模生产的锻件可用模锻，少量生产时可用自由锻。锻造毛坯主要考虑材料的延展性热膨胀性和变形能力等......”。