爬桿機(jī)器人設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 04:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 構(gòu)示意圖V型塊固定在活塞桿上，應(yīng)盡可能地減少自重，因?yàn)閂型塊是一塊實(shí)體形塊，取鋼材強(qiáng)度上當(dāng)然沒(méi)有問(wèn)題，但鋼與鋼的摩擦系數(shù)太?。m然估算時(shí)按照鋼鋼間摩擦系數(shù)計(jì)算，屬于保守算法），而且鋼太重，故不予考慮；鋁合金及工程塑料的強(qiáng)度均能達(dá)到本設(shè)計(jì)的要求，而且比重小，故可考慮這兩種材料。最終我們選擇了鋁合金，下面簡(jiǎn)單驗(yàn)算鋁合金的強(qiáng)度是否復(fù)合要求。鋁合金的最小的抗壓強(qiáng)度為60MPa，而受壓面積大約為151510－6 mm2＝ 則壓強(qiáng)為164/＝60MPa事實(shí)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不必校驗(yàn)強(qiáng)度要求，因?yàn)閵A緊力很小，其它各連接件的強(qiáng)度則無(wú)須校驗(yàn)。V型塊的尺寸方面設(shè)計(jì)為夾15mm的圓截面鋼桿。 夾緊塊結(jié)構(gòu)示意圖 其他部分設(shè)計(jì)考慮到機(jī)器人在爬行過(guò)程中伸縮缸和夾緊缸均保持垂直（這個(gè)位置力臂最大，夾緊力沒(méi)有作用偏角，夾緊力效率最高），根據(jù)所選用的伸縮缸的特點(diǎn)，將伸縮缸的活塞桿采用螺紋連接方式直接連接在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，而尾部通過(guò)連接接頭與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接。根據(jù)所選電磁閥的大小以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的尺寸，設(shè)計(jì)的連接板結(jié)構(gòu)圖6所示，其中連接板與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用螺釘連接方式固定。 電磁閥連接板結(jié)構(gòu)示意圖 電磁閥的選用電磁閥是利用電能流經(jīng)線圈產(chǎn)生電磁吸力將閥芯(克服彈簧或自重力),水,溫度傳感器等電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.。根據(jù)實(shí)際需要所以我們選用氣立可SV5101系列單線圈二位五通電磁閥。 二位五通電磁閥外形圖在綜合考慮了實(shí)際加工需要以及機(jī)器人身體平衡性和美觀等方面的因素之后，選用電磁閥聯(lián)座將三個(gè)電磁閥固定在一起。傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。以用不同的觀點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng))；它們的用途；它們的輸出信號(hào)類型以及制作它們的材料和工藝等。 根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類 傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問(wèn)題較多，例如可靠性問(wèn)題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價(jià)格問(wèn)題等，解決了這類難題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有巨大增長(zhǎng)。所以根據(jù)實(shí)際情況選用了氣立可CS120系列有接點(diǎn)感應(yīng)器。 傳感器外形圖采用固定帶將傳感器箍在氣缸上，固定帶兩端則采用螺釘連接方式固定。 氣動(dòng)爬桿機(jī)器人實(shí)物圖第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任何復(fù)雜的氣動(dòng)控制回路都是由一些特定功能的基本回路和常用回路組成，但不論它如何復(fù)雜，一般都應(yīng)該包括幾個(gè)部分，如供氣部分、啟動(dòng)部分、控制部分、導(dǎo)氣部分和工作部分等。 由空壓機(jī)、氣罐等組成。一般空壓機(jī)使用家庭用電即可，大型的空壓機(jī)也采用工業(yè)電壓電源。在氣罐上往往還有一些輔助元件，例如安全閥要有，壓力表的存在利于隨時(shí)檢查氣壓的大小。氣罐的輸出端有的采用了壓力繼電器保護(hù)，甚至加上截止閥隨時(shí)關(guān)閉，這是為了防止氣壓超過(guò)工作氣壓造成氣動(dòng)元件的損壞。絕大多數(shù)氣動(dòng)回路在氣罐的輸出端采用氣動(dòng)三聯(lián)件來(lái)對(duì)輸送出的氣體進(jìn)行過(guò)濾清潔，如果壓縮氣體中存在水或者油類液體的話，那是很可能對(duì)工作元件及控制元件造成損壞的。在設(shè)計(jì)氣動(dòng)回路的時(shí)候便選了氣立可的三聯(lián)件套件。 實(shí)際上這個(gè)部分是與前一部分交合的，啟動(dòng)部分常常由進(jìn)氣開(kāi)關(guān)或者還包括壓力開(kāi)關(guān)等，打開(kāi)開(kāi)關(guān)就可以直接為工作回路供氣了，這一部分常常與前一部分合在一起，例如，在設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)闅鈩?dòng)回路相對(duì)比較簡(jiǎn)單，更為了節(jié)省購(gòu)買元件的費(fèi)用，便盡量將它們合在一起處理了。 在設(shè)計(jì)的氣動(dòng)回路里是由電磁換向閥和傳感器組成。控制伸縮缸和控制夾緊缸的都是單電控電磁換向閥。 這個(gè)部分指的是伸縮缸與夾緊缸。，基本反映了爬桿機(jī)器人的氣動(dòng)回路控制原理：三只單電控電磁換向閥并聯(lián)，其電磁鐵按順序得電并保持，控制各缸活塞桿的伸縮動(dòng)作，單向節(jié)流閥控制爬桿缸活塞桿伸縮的速度。 氣動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵要注意它的優(yōu)化安排及合理存在性，如果不必要，就應(yīng)當(dāng)省略，以免造成浪費(fèi)。在本設(shè)計(jì)回路中就不需要壓力繼電器等保護(hù)裝置，因?yàn)闅鈮簽橹袎翰凰愦?，～，這樣的氣壓力尚不足以破壞工作部分。 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC）的特點(diǎn)是：通用靈活、可靠性強(qiáng)、易于編程、使用方便、安裝簡(jiǎn)單、體積小并且便于維修，一般來(lái)說(shuō)，它的采用往往能縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的周期。氣動(dòng)技術(shù)與PLC的結(jié)合正是
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