Puma機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【六自由度】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢業(yè)設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 題目： PUMA機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 1．設(shè)計(jì)題目綜述 機(jī)器人是近30年發(fā)展起來的一種典型的、機(jī)電一體化的、獨(dú)立的自動(dòng)化生產(chǎn)工具。工業(yè)機(jī)器人則是機(jī)器人學(xué)的一個(gè)分支。各種生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)化是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的總趨勢。隨著技術(shù)進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為適應(yīng)產(chǎn)品品種頻繁更新所形成的中、小批量生產(chǎn)，作為現(xiàn)代最新水平的FMS和FA技術(shù)的重要組成部分的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。在制造工業(yè)總，應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是提高生產(chǎn)過程自動(dòng)化，改善勞動(dòng)條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一，也有新技術(shù)革命的一個(gè)重要內(nèi)容。PUMA機(jī)器人是美國Unimation公司的系列產(chǎn)品。同時(shí)在瑞典、日本也有生產(chǎn)。它有小型、中型、和大型三種機(jī)型，每一種型號(hào)又分為兩檔，每一機(jī)型都具有腰回轉(zhuǎn)、肩回轉(zhuǎn)和肘回轉(zhuǎn)，構(gòu)成實(shí)現(xiàn)空間位置坐標(biāo)的三個(gè)基本關(guān)節(jié)軸，手腕回轉(zhuǎn)、手腕擺動(dòng)和腕旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)三個(gè)姿態(tài)的自由度，或者沒有手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的自由度，所以共有6個(gè)或5個(gè)自由度。這是一種典型的通用多關(guān)節(jié)機(jī)器人，適用于機(jī)床上、下料，零件搬運(yùn)，小件裝配，電子元件裝配，焊接，檢驗(yàn)等多種作業(yè)。 2．題目主要內(nèi)容及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) （1）通過所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)對(duì)PUMA機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)及各部分零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)圖紙有PUMA機(jī)器人回轉(zhuǎn)機(jī)座結(jié)構(gòu)圖，手腕結(jié)構(gòu)圖，以及拆分結(jié)構(gòu)圖的非標(biāo)準(zhǔn)件畫零件圖。 （2）預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程有一個(gè)系統(tǒng)的、整體的復(fù)習(xí)，希望能通過這次設(shè)計(jì)鞏固、加深大學(xué)所學(xué)的知識(shí)。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本思路、方法能更熟練。提高自己獨(dú)立思考，善于總結(jié)，自己解決問題的能力。 3．采用那些方法及手段 （1）通過圖書館、上網(wǎng)等方法搜集有關(guān)PUMA機(jī)器人的相關(guān)資料，運(yùn)用所學(xué)的課本知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差配合、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)等。 （2）設(shè)計(jì)時(shí)主要是能熟練使用AutoCAD畫圖軟件，還要配合使用Word編寫設(shè)計(jì)說明書。 4．完成題目的工作計(jì)劃 第1-2周：查找和搜集資料； 第3-5周：了解PUMA機(jī)器人的大概設(shè)計(jì)，完成開題報(bào)告和設(shè)計(jì)任務(wù)書； 第6-8周：繪制PUMA 機(jī)器人回轉(zhuǎn)機(jī)座結(jié)構(gòu)圖； 第9-12周：繪制PUMA機(jī)器人手腕結(jié)構(gòu)圖； 第12-14周：繪制PUMA機(jī)器人零件圖； 第14-16周：編寫設(shè)計(jì)說明書； 第17周：答辯。 指導(dǎo)教師意見： （對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的預(yù)測） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系意見： 系主任簽字： 年 月 日 院意見： 院長簽字： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 題 目 Puma機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 所在單位 教學(xué)部主任 完成日期 摘 要 在工業(yè)上，自動(dòng)控制系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化機(jī)床控制，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人等。而機(jī)器人是相對(duì)較新的電子設(shè)備，它正開始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。自問世以來，倍受世界各國的關(guān)注，并廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。移動(dòng)機(jī)器人作為機(jī)器人學(xué)的一個(gè)重要分支，其研究工作始于20世紀(jì)60年代。移動(dòng)機(jī)器人的最成功應(yīng)用是動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的物料搬運(yùn)，用于完成機(jī)床之間、機(jī)床與自動(dòng)倉庫之間的工件工具傳送等點(diǎn)位作業(yè)。 本論文研究的是根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和需求確定機(jī)器人，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)和三輪全向軸來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)；利用另一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，從而使與方塊滑行軸套連在一起的手臂實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)。與具有同樣功能的固定基座搬運(yùn)機(jī)器人相比，具有更大的工作空間和和負(fù)載車重比。 文中首先論述了近年來工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器入和移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)研究的發(fā)展?fàn)顩r，接著在此基礎(chǔ)上對(duì)三輪全向軸搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行了系統(tǒng)分析，然后提出了各個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)方案。這些模塊包括移動(dòng)載體、操作臂、控制系統(tǒng)、等。最后，用機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行了搬運(yùn)模擬物料的功能實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。 本文對(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)研究。通過結(jié)構(gòu)選型分析，并對(duì)該載體進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析，進(jìn)而確定了機(jī)器人系統(tǒng)的控制方案。在這一控制方案中完成了所要求的任務(wù)與要求。 關(guān)鍵字：三輪全向軸 機(jī)器人 搬運(yùn) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ABSTRACT In industry, automatic control system has a wide range of applications such as industrial automation, machine control, computer systems, robotics. The robot is a relatively new electronic equipment, it is beginning to change the face of modern industry. Since its inception, and has never concerned about the world and is widely used in industries. Mobile robot as an important branch of robotics, the research began in the 20th century 60s. The most successful application of mobile robot is moving production of material handling systems for the complete machine, between machines and automatic warehouse transfer between the workpiece tool such as point and work. Of this thesis is based on the content and design of robot needs to determine, using motor-driven three-axis to achieve omnidirectional robot; use another motor drive belt, so that together with the box, slide the sleeve arm up and down movement to achieve. And has the same functions than the fixed base handling robot, with more work space and weight and the load ratio. The paper first discusses the recent industrial handling machines and mobile robotics research into the development of the situation, and then based on this three-axis handling robot to carry out the whole system analysis, and proposed implementation scheme of the various functional modules. These modules include mobile carriers, operating arm, the control system, and so on. Finally, the robot has conducted a simulation of material handling function experiments demonstrate the feasibility of design. In this paper, the structural design of the robot carry out focused research. Through the selection of structural analysis and dynamic analysis of the vector, and then determine the robot's control program. In the control program completed the required tasks and requirements Keywords: 3-omni-axis robot transportaion structural design 目 錄 1. 課題分析 1 1.1簡介 1 1.2課題意義 2 1.2.1機(jī)器人技術(shù)研究的發(fā)展?fàn)顩r 2 1.2.2搬運(yùn)機(jī)器人經(jīng)歷的三個(gè)進(jìn)程 2 1.2.3三代物料搬運(yùn)機(jī)器人共同特點(diǎn) 2 1.3課題的設(shè)計(jì)工作任務(wù)要求 2 2. 機(jī)械方案設(shè)計(jì)分析 3 2.1 具體設(shè)計(jì)要求分析 3 2.1.1總體方案擬定設(shè)計(jì)方案 3 2.1.2工作載荷 3 2.1．3運(yùn)動(dòng)參數(shù) 3 2.2 工作原理分析 3 2.2.1 運(yùn)動(dòng)原理分析 3 2.2.2 力傳遞分析（主動(dòng)件到執(zhí)行件） 4 3. 設(shè)計(jì)組成要素分析選擇 4 3.1 基本組成結(jié)構(gòu) 4 3.2 動(dòng)力分析 5 3.3 傳動(dòng)部件分析 6 3.3.1 軸的強(qiáng)度計(jì)算 6 3.3.2 電機(jī)的選擇 7 3.4 執(zhí)行部件分析 8 4. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算 11 4.1機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算 11 4.1.1機(jī)器人的組成及各部分關(guān)系概述 11 4.1.2 機(jī)器人系統(tǒng)組成 11 4.1.3 機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡圖和機(jī)器人的外形圖 12 4.1．4 機(jī)器人主要技術(shù)性能參數(shù) 13 4.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行件的載荷計(jì)算，動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 14 結(jié) 論 18 謝 辭 19 參考文獻(xiàn) 20 1. 課題分析 1.1簡介 機(jī)器人作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問世以來，經(jīng)歷40余年的發(fā)展已取得長足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生——成長一一成熟期后，已成為制造業(yè)中不可或缺的重要設(shè)備，世界上有約75萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人正戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。機(jī)器人技術(shù)雖然以工業(yè)機(jī)器人起步，但近年來隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是在微電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)等學(xué)科迅速發(fā)展的支持下，機(jī)器人的種類日益繁多，性能不斷地改進(jìn)，工作領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是進(jìn)入80年代以來，機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步以及在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，引起了各國專家學(xué)者的普遍關(guān)注。許多發(fā)達(dá)國家均把機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)、研究列入高新技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，機(jī)器人的研究領(lǐng)域和開發(fā)類型也在逐漸拓寬和增多。移動(dòng)機(jī)器人作為機(jī)器人學(xué)的一個(gè)重要分支，其研究工作始于20世紀(jì)60年代。移動(dòng)機(jī)器人的最成功應(yīng)用是動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的物料搬運(yùn)，用于完成機(jī)床之間、機(jī)床與自動(dòng)倉庫之間的工件工具傳送等點(diǎn)位作業(yè)。點(diǎn)位機(jī)器人是一種能夠在傾斜或垂直壁面進(jìn)行移動(dòng)作業(yè)的極限點(diǎn)位作業(yè)機(jī)器人，也是一種移動(dòng)機(jī)器人。近年來，機(jī)器人應(yīng)用從制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域擴(kuò)展。由于這種擴(kuò)展，機(jī)器人在諸如野外作業(yè)、深海探測以及一些人類本身所不能進(jìn)入的特殊環(huán)境的作業(yè)中，正在發(fā)揮越來越大的作用，近年來機(jī)器人研究在多方面都已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展, 研究的成果必將成為各行各業(yè)提高生產(chǎn)力的強(qiáng)有力的工具. 我國的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國家的支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件、運(yùn)動(dòng)學(xué)、和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；其中有130多臺(tái)配套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看，我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用水平和國外比還有一定的距離，如：可靠性低于國外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距；在應(yīng)用規(guī)模上，我國已安裝的國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約200臺(tái)，約占全球已安裝臺(tái)數(shù)的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前我國的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求，“一客戶，一次重新設(shè)計(jì)”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、?；O(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 1.2課題意義 1.2.1機(jī)器人技術(shù)研究的發(fā)展?fàn)顩r 近年來工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器入和移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)研究的發(fā)展?fàn)顩r，接著在此基礎(chǔ)上對(duì)輪式物料搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行了系統(tǒng)分析，然后提出了各個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)方案。這些模塊包括移動(dòng)載體、操作臂、控制系統(tǒng)、無線通訊模塊等。最后，用機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行了搬運(yùn)模擬物料的功能實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。本文對(duì)物料搬運(yùn)機(jī)器人的移動(dòng)載體和控制系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。 1.2.2搬運(yùn)機(jī)器人經(jīng)歷的三個(gè)進(jìn)程 （1）第一代搬運(yùn)機(jī)器人主要特征是示教再現(xiàn)型，具備各種遙控操作器。 （2）第二代搬運(yùn)機(jī)器人的主要特征是帶有傳感系統(tǒng)，可以離線編程。這種傳感系統(tǒng)使得機(jī)器人具有視覺、觸覺等功能，可以完成最精密的元件檢測、裝配、物料的裝卸等。 （3）第三代搬運(yùn)機(jī)器人的主要特征是具各自治能力。它不僅具備感覺功能，而且根據(jù)這些感覺，它還有一定的決策及規(guī)劃能力：能根據(jù)人的命令，按所處環(huán)境自行決策，規(guī)劃出行動(dòng)。目前尚處于開發(fā)之中。 1.2.3三代物料搬運(yùn)機(jī)器人共同特點(diǎn)： 操作臂的基座被固定在地板上。這就決定了它們只能在有限的工作空間內(nèi)完成操作任務(wù)。另外，由于采用串聯(lián)機(jī)構(gòu)作為操作臂，使得負(fù)載與機(jī)器人機(jī)體重量的比值很小，而且運(yùn)動(dòng)誤差會(huì)通過各個(gè)關(guān)節(jié)被不斷累加，導(dǎo)致操作臂精度下降，這些情況極大的限制了物料搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用。 1.3課題的設(shè)計(jì)工作任務(wù)要求 亞太地區(qū)大學(xué)生機(jī)器人競賽是高水平的競賽活動(dòng)，體現(xiàn)大學(xué)生機(jī)械結(jié)構(gòu)、自動(dòng)控制設(shè)計(jì)、制作、性能調(diào)試等綜合能力。2010年大學(xué)生機(jī)器人競賽將于9月份在埃及開羅舉行，設(shè)計(jì)題目及要求由埃及確定。根據(jù)給定的設(shè)計(jì)要求，搬運(yùn)石塊的機(jī)器人結(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)要求：自重<20Kg，底架結(jié)構(gòu)尺寸<1000*1000mm，三輪結(jié)構(gòu)，三個(gè)輪分別用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，上肢可以相對(duì)底架上下、位移量可調(diào)節(jié)控制最大位移量500mm. 1、查閱資料，寫出調(diào)研報(bào)告3000字左右，翻譯外文資料（外文字符1萬左右、漢字3000字左右）； 2、結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)要求，確定機(jī)器人的工作原理方案及結(jié)構(gòu)幾何尺寸； 3、計(jì)算主軸載荷、確定主軸的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及尺寸； 4、確定主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)功率及控制方式； 5、畫出裝配圖（A0圖紙一張）、主要零部件圖（折合A0圖紙二張）。 6、編寫設(shè)計(jì)說明書（1萬字左右） 2. 機(jī)械方案設(shè)計(jì)分析 2.1 具體設(shè)計(jì)要求分析：工作載荷、運(yùn)動(dòng)參數(shù)要求 2.1.1總體方案擬定設(shè)計(jì)方案 在工業(yè)機(jī)器人的諸多功能中，抓取和移動(dòng)是最主要的功能。這兩項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和良好的伺服控制驅(qū)動(dòng)。本次設(shè)計(jì)就是在這一思維下展開的。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和需求確定機(jī)器人，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)和三輪全向軸來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)；利用另一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，從而使與方塊滑行軸套連在一起的手臂實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng) 2.1.2工作載荷 （1）車的載荷20kg （2）升降載荷 手臂4kg+載物1kg=5kg （3）車身重15kg 2.1.3運(yùn)動(dòng)參數(shù) （1）運(yùn)行速度 1米/秒 （2）手臂上下速度0.5米/秒 2.2 工作原理分析 2.2.1 運(yùn)動(dòng)原理分析 1．全向輪工作原理 全向移動(dòng)機(jī)器人具有全向運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)鍵在于其全向輪系結(jié)構(gòu)(全向輪系的基本構(gòu)造是大輪邊緣套有側(cè)向小輪!這樣機(jī)器人在橫向移動(dòng)時(shí)始終保持與地面為滾動(dòng)摩擦!大大減少移動(dòng)阻力(目前!全向輪結(jié)構(gòu)主要有2種’(一種為互補(bǔ)結(jié)構(gòu)!這種結(jié)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定!始終有一個(gè)小輪的邊緣可以著地!輪子的寬度較寬!承載能力強(qiáng)!但會(huì)給空間布局帶來一定影響!另外著地點(diǎn)會(huì)內(nèi)外交錯(cuò)!這樣對(duì)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)會(huì)造成非線性影響!使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)方向上有所偏移(另外一種是非互補(bǔ)結(jié)構(gòu)!大輪外緣使用較多的小輪!這種結(jié)構(gòu)輪子的寬度可以比較小!并且著地點(diǎn)始終在一個(gè)圓上!不會(huì)對(duì)機(jī)器人帶來非線性影響!但是!由于2個(gè)小輪之間有間隙!所以輪子的直徑在運(yùn)動(dòng)中會(huì)有變化!機(jī)器人的上下振動(dòng)會(huì)比較大!并且其承載能力不如前一種結(jié)構(gòu)大(其直徑的變化幅度為) (1) 公式中!n 小輪個(gè)數(shù)這2種輪系相比較!從控制精確性和結(jié)構(gòu)緊湊角度分析!第2種較好(但考慮到中型組機(jī)器人體積大!重量重的特點(diǎn)"對(duì)結(jié)構(gòu)緊湊要求不像小型組機(jī)器人要求那么高"而對(duì)承載能力卻有一定的要求"雖然第1種輪系在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)時(shí)存在非線性影響"但這一點(diǎn)可以通過視覺反饋進(jìn)行修正。因此我們采用了互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的第1種輪系。設(shè)計(jì)時(shí)"在強(qiáng)度許可的情況下"使相鄰兩小輪的互補(bǔ)重疊區(qū)盡量寬"這樣機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中更加平穩(wěn)。 2．升降工作原理 電機(jī)通過減速箱增大扭矩輸出帶動(dòng)同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)將重物提升到高處。 3．手臂工作原理 插入重物中心孔來達(dá)到目的 2.2.2 力傳遞分析（主動(dòng)件到執(zhí)行件） 1． 主動(dòng)件到執(zhí)行件通過彈性聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)。 (1).彈性聯(lián)軸器通常由金屬圓棒線切割而成，常用的材質(zhì)有鋁合金、不銹鋼、工程塑料。彈性聯(lián)軸器運(yùn)用平行或螺旋切槽系統(tǒng)來適應(yīng)各種偏差和精確傳遞扭矩。 (2).彈性聯(lián)軸器通常具備良好的性能而且有價(jià)格上的優(yōu)勢，在很多步進(jìn)、伺服系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中，彈性聯(lián)軸器是首選的產(chǎn)品。 (3).一體成型的設(shè)計(jì)使彈性聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)了零間隙地傳遞扭矩和無須維護(hù)的優(yōu)勢。彈性聯(lián)軸器主要有以下兩個(gè)基本的系列：螺旋槽型和平行槽型 2. 主動(dòng)件到執(zhí)行件通過傳動(dòng)帶（齒形帶）。 (1)．齒型帶亦稱同步帶，分為單面齒帶和雙面齒帶兩種類型。前者主要用于單軸傳動(dòng)，后者為多軸或反向傳動(dòng)，系從1980年以來世界新出現(xiàn)的又一種高效傳動(dòng)帶。齒型帶根據(jù)齒的形狀又分為梯形和圓弧形兩種，以圓弧形齒的同步帶所承受的扭矩為最大。從所用材料上，齒型帶可區(qū)分為橡膠型和聚氨酯型兩大類，而前者又有普通橡膠(通常為氯丁橡膠)和特種橡膠(多為飽和丁腈橡膠)之分。它們的結(jié)構(gòu)是由鋼簾線或玻璃纖維組成的強(qiáng)力層和以橡膠及尼龍布形成的外包橡膠層或聚氨酯膠層構(gòu)成。 (2)． 齒型帶包括多楔帶，近20年來在工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展極為迅猛，正在不斷地侵蝕傳統(tǒng)的金屬齒輪、鏈條以及橡膠方面的平板帶和三角帶市場。目前，除已大量用于汽車及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之外，并進(jìn)一步擴(kuò)大到OA機(jī)器(辦公設(shè)備)、機(jī)器人等各種精密機(jī)械的傳動(dòng)。由于膠帶內(nèi)側(cè)帶有彈性體的齒牙，能實(shí)現(xiàn)無滑動(dòng)的同步傳動(dòng)，而且具有比鏈條輕、噪音小的特點(diǎn)，現(xiàn)今歐洲80％以上的轎車、美國40％的轎車都已裝用了這種齒型帶。我國2000年生產(chǎn)汽車200萬輛，齒型帶需要700萬條以上。最近出現(xiàn)的圓齒帶較之方齒帶，更進(jìn)一步增大了傳動(dòng)力和肅靜性，作為新一代的環(huán)保帶，其使用范圍更趨廣泛?，F(xiàn)在，已開始成為對(duì)同步傳動(dòng)、噪音要求極為嚴(yán)格的家用和工業(yè)用縫紉機(jī)、打字機(jī)、復(fù)印機(jī)的使用對(duì)象。 3. 設(shè)計(jì)組成要素分析選擇 3.1 基本組成結(jié)構(gòu)：對(duì)確定的方案進(jìn)行分析說明組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 三輪全向底盤控制的三個(gè)階段： 1 .判斷起始位置 包括車身相對(duì)于比賽場地的位置和車身自身與初始化時(shí)的車體角度。 2 .向目標(biāo)速度加速的過程 根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出最終理想速度，三個(gè)電機(jī)從起始速度加速到目標(biāo)速度需要一定的時(shí)間，而在這個(gè)時(shí)間內(nèi)三個(gè)電機(jī)的加速度的值必須成一定的比例，不然車體會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，針對(duì)這個(gè)問題需要進(jìn)行對(duì)控制器a的調(diào)節(jié)，和綜合外部反饋進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)，消除已經(jīng)發(fā)生的和即將發(fā)生的誤差。 3 .底盤達(dá)到目標(biāo)速度進(jìn)行正常的尋跡。 這個(gè)過程需要大量的外部反饋和對(duì)應(yīng)抵消誤差，以準(zhǔn)確的達(dá)到預(yù)定位置。這個(gè)預(yù)定位置會(huì)被作為下次運(yùn)動(dòng)的起始位置。 3.2 動(dòng)力分析 不同動(dòng)力的適用條件，選定的類型如何使機(jī)器人具有良好的運(yùn)動(dòng)性能"是進(jìn)行車體布局及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的因素。其設(shè)計(jì)原則主要體現(xiàn)為：減少重量!重心盡量低"降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量"增加穩(wěn)定性以及增強(qiáng)抗碰撞能力#。減少重量主要從材料上考慮"盡量使用輕型高強(qiáng)度材料"如鋁合金等。增加穩(wěn)定性主要考慮各部件的連接方式。增強(qiáng)抗碰撞能力主要考慮使用防護(hù)材料以及減震等。降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量"是車體布局主要考慮的問題"就是盡量使車體重心位于機(jī)器人中心。對(duì)于中型組機(jī)器人的設(shè)計(jì)"由于空間比較大"對(duì)于結(jié)構(gòu)緊湊性的要求沒有小型組那么高"由于運(yùn)動(dòng)控制復(fù)雜度的原因"盡量采用對(duì)稱的布局結(jié)構(gòu)。整個(gè)機(jī)器人布局分為3層：最上面一層為視覺攝像頭支撐機(jī)構(gòu)以及車載筆記本電腦的存放空間"中間一層為電路板及控制器的存放空間"射門機(jī)構(gòu)一般也位于這一層"最下層為輪系驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)"為了使重心盡量低"可將電池置于最下層?？紤]到體積大的特點(diǎn)"整個(gè)結(jié)構(gòu)采用板柱結(jié)構(gòu)"各層用支撐桿以及螺絲連接。機(jī)器人布局結(jié)構(gòu)如圖所示電機(jī)的性能直接影響著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能"并且對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)也會(huì)有一定的影響。為了方便控制"可以選擇高電壓’如24V(低電流的直流伺服電機(jī).選擇伺服電機(jī)的時(shí)候需要考慮功重比!外形尺寸!力矩和轉(zhuǎn)速等多重因素"其中"力矩和轉(zhuǎn)速是主要考慮的因素"它們直接決定著機(jī)器人小車的加速度和速度2個(gè)最重要的性能指標(biāo)在設(shè)計(jì)時(shí)"首先要估算出機(jī)器人的質(zhì)量"確定機(jī)器人小車的設(shè)計(jì)速度和加速度"然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型"計(jì)算出負(fù)荷最大以及速度最大全向輪上所需要的扭矩和轉(zhuǎn)速"作為設(shè)計(jì)電機(jī)經(jīng)減速器后的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速"進(jìn)而確定電機(jī)的扭矩和額定轉(zhuǎn)速 圖3-1機(jī)器人布局結(jié)構(gòu) 3.3 傳動(dòng)部件分析：傳動(dòng)要求（傳動(dòng)比、傳動(dòng)精度等），選定類型。 3.3.1 軸的強(qiáng)度計(jì)算 1.軸的強(qiáng)度計(jì)算 圖3-2軸的結(jié)構(gòu)和載荷圖 由圖3-2可知： 合或產(chǎn)矩： M= (3.1) 公式中：———水平面彎矩圖 M———垂直面彎矩圖 M= =706N/m 扭矩：T=1230N/m (3.2) 由公式：d=21.68 (3.3) 公式中：d———軸的直徑（mm） M———軸在計(jì)算截面所受彎矩（N /m） T ———軸在計(jì)算截面所受扭矩（N /m） ———校正系數(shù) ———軸的需要彎曲應(yīng)力（MPa） d =21.68=51.8 當(dāng)零件用緊配合裝于軸上時(shí)，如果截面上有鍵槽時(shí)，應(yīng)將求得的軸徑增大，查手冊(cè)可知，當(dāng)有一個(gè)鍵槽時(shí)，且軸徑小于60mm時(shí)，軸徑增大值為5%，所以實(shí)際軸徑應(yīng)為：D=d（1+5%）=54.4 圓整取55mm所以階梯軸的最小直徑合格。 3.3.2 電機(jī)的選擇 1． 電機(jī)功率：P=FV=mgV (3.4) 公式中： m———車的載荷重量 kg g———重力加速度m/ V———車的運(yùn)行速度 米/秒 P=20*9.8*0.5=98W 2． 電機(jī)轉(zhuǎn)速n=60f/p=235（所給出的已知的設(shè)計(jì)參數(shù)） (3.5) 公式中：n——電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）； 60——每分鐘（秒）； f——電源頻率（赫芝）； p——電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的極對(duì)數(shù)。 我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)電源頻率為f=50周/秒 極對(duì)數(shù)P=1時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n=3000； 極對(duì)數(shù)P=2時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n=1500； 極對(duì)數(shù)P=3時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n=1000； 極對(duì)數(shù)P=4時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n=750； 極對(duì)數(shù)P=5時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n=600 3． 傳動(dòng)比r=n電/n傳 (3.6) 公式中：n電———電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n傳———電機(jī)的轉(zhuǎn)速 r==14 由上面計(jì)算得出電機(jī)型號(hào)：80ZY24-150C，直流24V，150W，轉(zhuǎn)速3300 r/min（僅指電機(jī)轉(zhuǎn)速），額定轉(zhuǎn)速2400r/min（僅指電機(jī)轉(zhuǎn)速），額定轉(zhuǎn)矩0.6N.m。 3.4 執(zhí)行部件分析：運(yùn)動(dòng)要求、適用條件分析，確定類型 一． 三輪全向的目標(biāo)速度的數(shù)學(xué)模型 圖3-3三輪機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分析圖 選擇固定在車體的坐標(biāo)系（車體坐標(biāo)系）XOY,如圖3-3所示： 根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成與分解原理，車體的運(yùn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系如下： （3.7） 推導(dǎo)： （3.8） 各參數(shù)： V,V,V : 三組驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度。 : 分別是三組驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角。 : 機(jī)器人平移速度V在機(jī)器人車體坐標(biāo)系下X和Y軸的分量。 ： 機(jī)器人自傳的角速度。 ： 分別是車體幾何中心到三組車輪中心的水平距離。 R ： 是車輪的半徑。 （3.9） 改寫成規(guī)范的矩陣形式： （3.10） 由這些公式可以很直觀的分析出機(jī)器人做簡單運(yùn)動(dòng)時(shí)三個(gè)驅(qū)動(dòng)輪速度的大小。 ①任意方向的直線運(yùn)動(dòng)： 此時(shí)機(jī)器人自轉(zhuǎn)角速度，即機(jī)器人平動(dòng)。則： （3.11） 注：以車體為基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)方向與X軸的夾角，V為速度合成方向的值。 兩種特殊的情況： I：沿X軸方向是： 理論上Vx0,Vy=0。 迷惑：當(dāng)車體移動(dòng)速度為a,兩個(gè)輪的線速度才為其一半。這樣不會(huì)旋轉(zhuǎn)么？ II：沿Y軸方向是： 理論上Vx=0,Vy0，的值由線速度決定。 （3.12） III:其他方向： 迷惑：是否可以直接使用這個(gè)公式推斷 （3.13） ②原地旋轉(zhuǎn)： （3.14） 即： ③切線運(yùn)動(dòng)： 在直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上怎么加一定的原地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就可以合成切線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)?shù)妆P先以 （3.15） 這樣的速度直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)想進(jìn)行切線運(yùn)動(dòng)時(shí)，簡單可以直接給各輪增加或減少這些速度。其形成的切線弧度和角速度為 二． 電子器材：控制器，電機(jī)末端碼盤，陀螺儀，加速度計(jì)(不了解)，光電管，CCD。 1 .（1）控制器：控制器中含有PID控制可以利用，可以限制最大速度。PWM來調(diào)節(jié)速度，可以進(jìn)行通訊改變最大速度來調(diào)速。 （2）疑惑：PID和PWM的綜合。 2 .電機(jī)末端碼盤：供給控制器。 3 .陀螺儀：提供車體與外界坐標(biāo)的夾角。 4 .光電管：用與數(shù)地面的白線，可以對(duì)大錯(cuò)誤的糾正，可以減小一定量的累積誤差。 5 .CCD：清理累積誤差。 將速度改成角速度： 4. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1.1機(jī)器人的組成及各部分關(guān)系概述 圖4-1機(jī)器人的組成圖 4.1.2 機(jī)器人系統(tǒng)組成 A 執(zhí)行組成。系統(tǒng)：執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人完成抓取工件，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)所必需的機(jī)械部件，它包括手部、腕部、機(jī)身等。 (1) 手部：又稱手爪或抓取機(jī)構(gòu)，它直接抓取工件或夾具。 (2) 腕部：又稱手腕，是連接手部和臂部的部件，其作用是調(diào)整或改變手部的工作方位。 (3)臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的負(fù)荷，并把它傳遞到預(yù)定的位置。 (4)機(jī)身：是支承手臂的部件，其作用是帶動(dòng)臂部自轉(zhuǎn)、升降或俯仰運(yùn)動(dòng)。 B. 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：為執(zhí)行系統(tǒng)各部件提供動(dòng)力，并驅(qū)動(dòng)其動(dòng)力的裝置。常用的機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)。 C. 控制系統(tǒng)：通過對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行系統(tǒng)按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作，當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤或故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 D. 檢測系統(tǒng)：作用是通過各種檢測裝置、傳感裝置檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng)，與擬定進(jìn)行比較，以保證運(yùn)動(dòng)符合要求。 圖 4-2各部件關(guān)系圖 4.1.3 機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡圖和機(jī)器人的外形圖 1． 機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡圖 圖4-3 機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡圖 2． 機(jī)器人的外形圖 圖4-4 機(jī)器人的外形圖 3 方形滑塊 4 升降手臂塊 5 折疊手臂 6 升降電機(jī) 7 升降同步帶 8 手臂同步輪 9 方磚 10 金磚 11 金磚手臂 4.1．4 機(jī)器人主要技術(shù)性能參數(shù) 機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)是說明其規(guī)格和性能的具體指標(biāo)。主要技術(shù)參數(shù)有如下： A.抓取重量：抓取重量是用來表明機(jī)器人負(fù)荷能力的技術(shù)參數(shù)，這是一項(xiàng)主要參數(shù)。這項(xiàng)參數(shù)與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，一般是指在正常速度下所承受的重量。 B.抓取工件的極限尺寸：抓取工件的極限尺寸是用來表明機(jī)器人抓取功能的技術(shù)參數(shù)，它是設(shè)計(jì)手部的基礎(chǔ)。 C.坐標(biāo)形式和自由度：說明機(jī)器人機(jī)身、手部、腕部等共有的自由度數(shù)及它們組成的坐標(biāo)系特征。 D.運(yùn)動(dòng)行程范圍：指執(zhí)行機(jī)構(gòu)直線移動(dòng)距離或回轉(zhuǎn)角度的范圍，即各運(yùn)動(dòng)自由度的運(yùn)動(dòng)量。根據(jù)運(yùn)動(dòng)行程范圍和坐標(biāo)形式就可確定機(jī)器人的工作范圍。 E.運(yùn)動(dòng)速度：是反映機(jī)器人性能的重要參數(shù)。通常所指的運(yùn)動(dòng)速度是機(jī)器人的最大運(yùn)動(dòng)速度。它與抓取重量、定位精度等參數(shù)密切有關(guān)，互相影響。目前，國內(nèi)外機(jī)器人的最大直線移動(dòng)速度為1000mm/s左右，一般為200～400mm/s；回轉(zhuǎn)速度最大為180o/s，一般為50o/s。定位精度和重復(fù)定位精度：定位精度和重復(fù)定位精度是衡量機(jī)器人工作質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 F.編程方式和存儲(chǔ)容量。 表4-1本設(shè)計(jì)中的機(jī)器人的有關(guān)技術(shù)參數(shù) 機(jī)械手型類型 金裝手臂 抓取重量 1KG 自由度 6個(gè) 機(jī)座 1000*1000直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 單片機(jī)控制 腰部機(jī)構(gòu) 長1.2，升降范圍1米，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 單片機(jī)控制 手臂機(jī)構(gòu) 行程開關(guān)控制 末端執(zhí)行器 行程開關(guān)控制 4.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行件的載荷計(jì)算，動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 以往兩輪機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡可以歸結(jié)為直線和圓弧"因此其軌跡規(guī)劃復(fù)雜。而三輪全向移動(dòng)機(jī)器人具有3個(gè)驅(qū)動(dòng)輪"對(duì)于機(jī)器人的3個(gè)參數(shù)’(x，y，z)是無約束.從一點(diǎn)到另一點(diǎn)可以直線運(yùn)動(dòng)"并在行進(jìn)中轉(zhuǎn)向以調(diào)整姿態(tài)角.其軌跡可以歸結(jié)為折線下面將分別從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)2個(gè)方面分析三驅(qū)動(dòng)輪的控制方法. 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析機(jī)器人工作空間為一平面"建立如圖所示 圖4-5 機(jī)器人工作空間平面 絕對(duì)坐標(biāo)系和機(jī)器人的坐標(biāo)系其中機(jī)器人坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)器人中心重合 為與的夾角為輪子與的夾角,L為機(jī)器人中心到輪子中心的距離.為輪子i提供沿驅(qū)動(dòng)方向的速度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程如下: =-+cos（）+L (4.1) =--cos（）+L (4.2) =cos+sin+L (4.3) 根據(jù)機(jī)器人坐標(biāo)系的建立情況及實(shí)際結(jié)構(gòu)可知:將其代入并將(4.1)(4.2)(4.3)式寫成矩陣 形式"可得機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型: = (4.4) 令P= (4.5) 則式（4.5）可簡化為： (4.6) 式中 ——全向論線速度矢量 P——變換矩陣 ——機(jī)器人期望速度矢量 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析 建立如圖所示的坐標(biāo)系 圖4-6 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析 為第i電機(jī)提供給機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)力。在坐標(biāo)系下，設(shè)繞機(jī)器人中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I， 根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律有： F=m,F=my,M=I (4.7) 根據(jù)各驅(qū)動(dòng)力方向及機(jī)器人的姿態(tài)，可寫出具體的動(dòng)力學(xué)方程如下： m=--+ (4.8) m=-+ (4.9) I=L (4.10) 第個(gè)輪子的動(dòng)力學(xué)模型可描述為： = (4.11) 式中： ——— 常數(shù) ——— 輪子繞其軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 r ———輪子半徑 ——— 第個(gè)輪子的加速度和角加速度 ——— 第個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓 （11）中輪子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，相對(duì)于所消耗的扭矩很小，在實(shí)際問題中化簡計(jì)算，式(11)可近似寫為： -= （4.12） 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型方程為： = - (4.13) 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)性能分析地面提供的摩擦力不足以滿足輪子所需的驅(qū)動(dòng)力時(shí)"輪子將與地面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)"造成當(dāng)前機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不可控"這種現(xiàn)象稱為*打滑"其原因主要由于機(jī)器人加速度過大引起"因此"需要將機(jī)器人加速度控制在一定范圍內(nèi)避免此類現(xiàn)象的發(fā)生!要做到這點(diǎn)"需要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)性能做進(jìn)一步分析!機(jī)器人車體可看作剛體"其運(yùn)動(dòng)可分解為整體的平動(dòng)和繞自身中心的轉(zhuǎn)動(dòng)! 機(jī)器人車體可看作剛體"其運(yùn)動(dòng)可分解為整體的平動(dòng)和繞自身中心的轉(zhuǎn)動(dòng) 。 假設(shè)電機(jī)能提供足夠大的扭矩，地面能提供給單個(gè)輪子的最低摩擦力為,考慮驅(qū)動(dòng)力方向，要避免系統(tǒng)“打滑”，則驅(qū)動(dòng)力， ，都必須控制在范圍內(nèi)。 根據(jù)（4.8）（4.9）（4.10）（其中，=0，=30）加速度矢量空間可由下面線性變換關(guān)系式描述 = (4.14) 定性繪出空間線性變換如圖所示： 圖4-7（a）第一象限的驅(qū)動(dòng)力空間 （b）上半平面加速度矢量空間 需要指出的是，若電機(jī)不能提供足夠大的扭矩，假設(shè)電機(jī)輸出最大扭矩為則上述變換中驅(qū)動(dòng)力的范圍應(yīng)為 系統(tǒng)加速度矢量空間與圖相似，同時(shí)，由式（4.13）可知，實(shí)際的加速度矢量空間還與機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)，其范圍要比上述空間偏小，并且當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，其加速度空間也會(huì)隨之相應(yīng)的改變。另外，對(duì)于機(jī)器人速度空間分布的分析與加速度空間相似，這里不再贅述。 20 結(jié) 論 本論文研究的是根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和需求確定機(jī)器人，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)和三輪全向軸來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)；利用另一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，從而使與方塊滑行軸套連在一起的手臂實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)。與具有同樣功能的固定基座搬運(yùn)機(jī)器人相比，具有更大的工作空間和和負(fù)載車重比。 1 針對(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)底盤，全面的了解啦三輪全向軸的設(shè)計(jì)方案，運(yùn)行方式，動(dòng)力來源等 2 通過對(duì)彈性聯(lián)軸器，同步帶的選擇了解力的傳動(dòng)。 3 利用CAD工程軟件繪出裝配圖和零件圖，靈魂的掌握了CAD這個(gè)工程軟件。 由于本人能力和精力有限，這一機(jī)器人系統(tǒng)尚存很多可以改進(jìn)之處： (1) 移動(dòng)載體和操作臂分時(shí)操作模式效率不高．若改為兩個(gè)部分同時(shí)操作的話，～個(gè)非完整約束系統(tǒng)和一個(gè)空間的開鏈耦合在一起，這極大的增加了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析的復(fù)雜程度，這一部分的工作有待改進(jìn)。 (2) 搬運(yùn)機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)冗余系統(tǒng)，如何將其進(jìn)行優(yōu)化，減少系統(tǒng)冗余是一個(gè)值得研究的問題。 （3）機(jī)器人的應(yīng)用將會(huì)越來越深入社會(huì)的各個(gè)角落,如何規(guī)劃及其使用將會(huì)成為一個(gè)重要的課題。 謝 辭 畢業(yè)論文結(jié)稿在即，我要感謝在設(shè)計(jì)過程中指導(dǎo)我、幫助我的老師和同學(xué)們，如果沒有他們的支持和幫助，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不可能圓滿結(jié)束。 我的指導(dǎo)老師是葛宰林老師，他嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的治學(xué)作風(fēng)，淵博的知識(shí)，豐富的經(jīng)驗(yàn)使我受益匪淺。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的調(diào)研報(bào)告到最后的論文審稿，葛老師多次召集我們開會(huì)討論，在老師的耐心指導(dǎo)和幫助下，一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我不僅提高了理論水平，而且豐富了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，讓我把幾年來所學(xué)的知識(shí)做了一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，更深一步了解了所學(xué)的知識(shí)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，也使我學(xué)會(huì)怎樣更好的利用圖書館，網(wǎng)絡(luò)查找資料和運(yùn)用資料，還使我學(xué)會(huì)如何與同學(xué)共同討論問題。這對(duì)我以后的工作有很大的幫助,今后我會(huì)在工作中不斷的學(xué)習(xí),努力的提高自己的水平。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，我切實(shí)體會(huì)到作為一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員的艱難性。在設(shè)計(jì)過程中，我經(jīng)常遇到各種各樣的問題，有的是知識(shí)方面的不足導(dǎo)致的，有的是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)方面不足導(dǎo)致的。這些問題有時(shí)使得我束手無措，不過在指導(dǎo)老師幫助和自己的努力下，終于使得我順利完成了設(shè)計(jì)。 雖然我的設(shè)計(jì)存在很多不足的地方，但在這兩個(gè)多月的時(shí)間里，我學(xué)到了很多有用的知識(shí)，也積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這些對(duì)于我即將要走向社會(huì)工作崗位，將起到很關(guān)鍵的作用 參考文獻(xiàn) [1] 丁學(xué)恭.機(jī)器人控制研究[M].浙江.浙江大學(xué)出版社.2006. 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