撿垃圾的機器人上下(抓取及行走機構(gòu))設(shè)計-文庫吧
2025-07-14 07:36 本頁面
【正文】 。80年代中期最為輝煌，由于席卷全球的機器人設(shè)計浪潮，多個世界著名公司開始與各個學(xué)校合作研究，促進了移動機器人學(xué)科向多方向發(fā)展壯大。90年后開始研制帶信息處理技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境信息傳感器并且更具適應(yīng)性的移動機器人控制技術(shù)。真實環(huán)境下的規(guī)劃使得技術(shù)發(fā)展潮流達到了更高層次。 全球機器人行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析根據(jù)了解，機器人的行業(yè)發(fā)展雖然在金融風(fēng)暴期間導(dǎo)致工業(yè)機器人的銷量急劇下滑，但在近年來不斷呈增長的態(tài)勢延續(xù)。還有統(tǒng)計預(yù)測，經(jīng)過十年之后整個機器人市場將達到數(shù)百億以上。在全球的機器人種類中，由于工業(yè)機器人應(yīng)用較早，發(fā)展最為成熟，所以工業(yè)機器人占的比重任然較大。而目前研制中的智能機器人其智能水平并不高，只能說是智能機器人的初始階段。智能機器人研究中當前的核心問題有兩方面：一方面是智能機器人的自主性，這是就智能機器人與人的關(guān)系而言，希望智能機器人進一步獨立于人，具有更為友善的人機界面。從長遠來說，希望操作人員只要給出要完成的任務(wù)，而機器能自動形成完成該任務(wù)的步驟，并實現(xiàn)自動完成它。另一方面是，提高智能機器人的適應(yīng)性，提高智能機器人適應(yīng)環(huán)境變化的能力，這是就智能機器人與環(huán)境的關(guān)系而言，希望加強它們之間的交互關(guān)系。2. 垃圾拾撿機器人總體方案設(shè)計 垃圾拾撿機器人原理本設(shè)計是以作為機械手的抓取機構(gòu)，與行走機構(gòu)兩者結(jié)合而進行的設(shè)計。 總機構(gòu)完成圖 機器人的工作過程接通電源，開啟垃圾拾撿機器人自動化控制通過傳感器捕捉垃圾精確方位調(diào)整機械手并用機械爪將垃圾抓住機械手伸進垃圾箱然后機械爪松開并放下垃圾 工作流程圖 3. 垃圾拾撿機器人行走機構(gòu)設(shè)計 工作原理行走機構(gòu)靠視覺傳感器技術(shù)辨別目標，負責(zé)前進后退以及轉(zhuǎn)向功能的自動化移動平臺。垃圾拾撿機器人通過視覺傳感器，從而獲知垃圾的位置信息，進一步控制行走機構(gòu)進行相應(yīng)的移動操作。 行走機構(gòu)圖解 行走機構(gòu)完成圖 前輪轉(zhuǎn)向裝置 后輪差速驅(qū)動裝配 行走機構(gòu)移動判斷通過視覺傳感器令到垃圾拾撿機器人獲知垃圾的位置：當在傳感器設(shè)定的范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)垃圾時，機器人將自動進行前進，直至在可視范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)垃圾，之后行走機構(gòu)將移動到垃圾前，機械手控制系統(tǒng)啟動分析并將垃圾處理到垃圾箱，接著機構(gòu)重新進行移動。 方案設(shè)計（1）四輪進行轉(zhuǎn)向同時加上四輪驅(qū)動；（2）前輪進行轉(zhuǎn)向同時加上前輪驅(qū)動；（3）前輪進行轉(zhuǎn)向，后輪實行驅(qū)動。（√）最終決定采用常用合理的方案（3）進行設(shè)計 轉(zhuǎn)向機構(gòu)作圖法如圖示，A、B是交點延伸的主銷的中心線的點，BD和AC平行于縱向軸線的兩條直線，C，D兩點分別相交于后軸，E為縱軸交點AB，連接，線任取一點點樓這一個，B由兩個連接的，符合外眼角要求。 電動機的選型經(jīng)過初步分析，選擇Z2系列直流電動機，型號為Z2，額定電壓220v，, 電動機安裝尺寸 電動機尺寸參數(shù) 設(shè)計鏈傳動中心距a不小于，鏈輪轉(zhuǎn)速n1=1000r/min，傳動比設(shè)為i=3 選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z1=781,大鏈輪齒數(shù)z2=i?z1=46983 確定計算功率由表查得工況系數(shù)KA=，并查得主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=,單排鏈，則計算功率為Pca=KAKzP= （） 選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)Pca=,n1=946840r/min和Pca≤Pc，查圖選08A，查表得鏈條節(jié)距為鏈條型號A，鏈輪齒數(shù)z1=781,z2=46983；鏈節(jié)數(shù)Lp=3000，中心距 a=4321mm 最大齒根距離 Lx76．48mm246．43mm齒根最大距離dH70mm241mm熱處理淬火回火4050HRC淬火回火4050HRC 鏈輪設(shè)計數(shù)據(jù) 后輪軸的設(shè)計及計算 軸材料的選取 設(shè)計里后輪軸傳遞的功率并不大，尺寸重量等均無硬性要求故選擇較為常見的45鋼,調(diào)質(zhì)處理. 段1采用A型普通平鍵聯(lián)接，為平鍵GB／T10961979 A型5520。 倒角與圓角為方便軸承等零件的安裝拆除，軸的一端倒角1mm；另外，由于要令到軸承內(nèi)圈端面和定位軸肩的端面緊靠在一起，根據(jù)機械設(shè)計手冊 軸的校核 軸校核圖計算過程如下：F1F2=2MeD= Me=Fy1+Fy2=(F1+F2)cos15= Fz1+Fz2=(F1+F2)sin15= （~）（1）判斷危險截面
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