【導讀】向了室內(nèi)工作，由原來固定的人工環(huán)境逐漸的走向移動式的非人類工作環(huán)境。階段，機器人的研究已經(jīng)在研究領域顯的非常重要。無論是在軍事還是服務業(yè)等都。行快速有效地完成移動。輪式機器人有其明顯的特點，機構(gòu)簡單并且活動十分靈活。這使得輪式機器人備受青睞。另外移動機器人有全方位與非全方位兩種形式。能，其自身的輪式結(jié)構(gòu)使得在很多場合尤其具有優(yōu)越性；比如說狹窄的彎道地域，全方位機器人靈活自如，原地零半徑旋轉(zhuǎn)，很輕松的轉(zhuǎn)彎。其精準的的定位功能，的貢獻，在其原有的基礎上進一步完善功能，設計出了一種新型的機器人機構(gòu)。得機器人功能的最大化，以便于做為防爆，探索，偵查等工作的一個搭載平臺。究，提供了一個良好的平臺。此次本文提出了一個運動控制的方案，其特有的雙向。借此來完善機器人對彎道及溝壑的越障能力。

　　

【正文】 率（ W） 扭矩（ N m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 電機軸 500000 Ⅰ號軸 497000 Ⅱ號軸 356000 傳動的設計計算 1． 齒輪類型、精度、齒數(shù)、材料的選擇 （ 1）根據(jù)所得到的條件，應該選擇一級蝸桿傳動。 （ 2）蝸桿以及蝸輪所選用的材料為 45 號鋼進行的調(diào)質(zhì)處理，其硬度差保持在40HBS，其選用可以大大的提高大齒輪齒面疲勞強度。 （ 3） 7 級精度的選擇。 （ 4）蝸輪齒數(shù)應為 Z=49 錯誤 !未找到引用源。 ： 根據(jù)公式計算： ?? KKKdd TZ VAEH 221 29 4 0 0? （ 1）根據(jù)上式，確定各個參數(shù) ① 使用的因素試選擇 錯誤 !未找到引用源。 ； Ka為 1 ② 蝸桿所進行的傳遞扭矩為： T2=11np = 105 = m ③根據(jù)設計手冊上的數(shù)據(jù)，選動載因素 Kv為 ； ④根據(jù)設計手冊上的數(shù)據(jù)，選載荷分布因素 Kβ 為 1； ⑤根據(jù)設計手冊上的數(shù)據(jù)，查得其所接觸疲勞強度極限為 amp。p 為 140 千帕 濰坊科技學院學士論文 輪式機器人設計 24 amp。p= 1 5 8 29 4 0 0 2 ????? =22900Pa140000Pa 蝸輪的齒根的彎曲強度的校核 ??? YYmdd KKKTFfsVA2126 6 6? ? 根據(jù)設計手冊上的數(shù)據(jù)， 蝸輪綜 合齒形系數(shù)為 FSY =； ? 根據(jù)設計手冊上的數(shù)據(jù)， 導程角系數(shù)為 ?Y = ? 根據(jù)設計手冊上的數(shù)據(jù)， 齒根彎曲強度為 33?FP? .0 F? ???? ????? =7600Pa33000Pa 蝸桿傳動的主要尺寸的計算 表 2 圓柱蝸桿傳動幾何關系式 序號 名稱 代號 關系式 結(jié)果 1 中心距 a a=(d1+d2+2x2m)/2 40mm 2 蝸桿頭數(shù) z1 1 3 蝸桿齒數(shù) z2 z2=iz1 49 4 齒形角 a ax=20176?；?an=20176。 20176。 5 模數(shù) m m=mx=mn/cosγ 6 傳動比 i i=n1/n2 49 7 齒數(shù)比 u u=z2/z1 49 8 蝸輪變位系數(shù) x2 x2=a/m(d1+d2)/2m 9 蝸桿直徑系數(shù) q q=d1/m 16 濰坊科技學院學士論文 輪式機器人設計 25 10 蝸桿軸向齒距 px Px=π m 11 蝸桿導程 pz pz=π mz1 12 蝸桿分度圓直徑 d1 d1=mq 20 13 蝸桿齒頂圓直徑 da1 da1=d1+2ha1=d1+2ha m 14 蝸桿齒根圓直徑 df1 df1=d12hf1=d1(2ha m+c) 17 15 頂隙 c c=c m 16 漸開線蝸桿基圓直徑 db1 db1=d1tan γ /1tan γb=mz1/1tanγ b 17 蝸桿齒頂高 ha1 ha1=ha m=(da1d1)/2 18 蝸桿齒根高 hf1 hf1= （ ha +c ）m=(d1df1)/2 19 蝸桿齒高 h1 h1=ha1+hf1=(da1df1)/2 20 蝸桿導程角 γ tanγ =mz1/d1=z1/q 176。 21 漸開線蝸桿基圓導程角 γ b cosγ b=cosγ cosα n 22 蝸桿齒寬 b1 z1= 時 b1≥ (12+)m z1= 時 b1≥ (13+)m 17 23 蝸輪分度圓直徑 d2 d2=mz2=2ad12x2m 24 蝸輪喉圓直徑 da2 da2=d2+2hf2 25 蝸輪齒根圓直徑 df2 df2=d22hf2 26 蝸輪齒頂高 ha2 ha2=（ da2d2)/2=m(h a+x2) 27 蝸輪齒根高 hf2 hf2= （ d2df2)/2=m(h ax2+c ) 28 蝸輪齒高 h2 h2=ha2+hf2=(da2df2)/2 29 蝸輪咽喉母圓半徑 rg2 rg2=ada2/2 30 蝸輪齒寬 b2 b2≥ 15 濰坊科技學院學士論文 輪式機器人設計 26 31 蝸輪齒寬角 θ θ =2arcsin（ b2/d1） 32 蝸輪軸向齒厚 sx sx=π m/2 33 蝸桿法向齒厚 sn sn=sxcosγ 34 蝸輪齒厚 st 按蝸桿節(jié)圓處軸向齒槽寬 e39。x確定 35 蝸桿節(jié)圓直徑 d39。1 d39。1=d1+2x2m=m(q+2x2) 36 蝸輪節(jié)圓直徑 d39。2 d39。2=d2 下圖表格是減速器機體的主要結(jié)構(gòu)尺 寸： 表 3 減速器機體主要結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號 尺寸關系式 結(jié)果 機座壁厚 δ 3 機蓋壁厚 δ 1 3 機座凸緣壁厚 b 機蓋凸緣壁厚 b1 1 機座底凸緣壁厚 b2 地角螺釘直徑 d5 6 地角螺釘數(shù)目 n n≥ 4 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1 蓋與座聯(lián)接螺栓直徑 d2 (～ )d5 3 聯(lián)接螺栓 d2的間距 l 軸承端蓋螺釘直徑 d3 (～ )d5 3 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 (～ )d5 3 定位銷直徑 d (～ )d2 3 d d d2 至外機壁距離 c1 3 d d2 至凸緣邊緣距離 c2 2 軸承旁凸臺半徑 R1 c2 凸臺高度 h 濰坊科技學院學士論文 輪式機器人設計 27 外機壁至軸承座端面距離 l1 c1+c2+(3～ 8) 蝸輪外圓與內(nèi)機壁距離 Δ 1 ＞ 蝸輪輪轂端面與內(nèi)機壁距離 Δ 2 ＞δ 中間軸兩傳動件的軸向距離 Δ 3 8～ 15 機蓋、機座筋厚 m m m1＞ 1 m＞ δ 軸承端蓋外徑 D2 39 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 s 下表顯示了如何確定各段軸的長度 表 4 軸各段直徑的確定 符號 確定方法及說明 d 按許用扭轉(zhuǎn)剪應力的計算方法估算，盡可能圓整為標準直徑（查手冊），如有外接零件（如聯(lián)軸器）， d 應與外接零件的孔徑一致，并滿足鍵的強度要求。 d1 d1=d+2a a 為軸肩高度。用于軸上零件的定位和固定，通常取=a=。d1 應符合密封元件的孔徑要求（查手冊），軸肩過渡圓角的要求查手冊。 d2 d2=d1+（ 1～ 3） mm d1 和 d2 的變 化僅為方便及區(qū)分加工表面，所以其差值可小些， d2 與滾動軸承相配，應與軸承孔徑一致，軸徑過渡為自由表面，其圓角半徑（查手冊）。 d3 圖 b）中 ,d3=d2+(1～ 3)mm 直徑變化為區(qū)分加工表面及裝配方便，圓角半徑查手冊。 d4 圖 a）中， d4=d2+(1～ 3)mm，圖 b）中， d4=d3+(1～ 3)mm 濰坊科技學院學士論文 輪式機器人設計 28 直徑變化為區(qū)分加工表面及裝配方便，圓角半徑查手冊， d4 與齒輪相配，應圓整為 標準直徑（查手冊）。 d5 d5=d4+2a 軸環(huán)供齒輪軸向定位和固定用， ≤ a≤ 。軸肩 a 及過渡圓角 r要求查手冊 D6 一般 d6=d2 繪制裝配圖需要的零件 裝配圖是表達設計者設計機器總體結(jié)構(gòu)意圖的圖樣，是繪制零件工作圖，進行機器組裝、調(diào)試、維護等環(huán)節(jié)的技術依據(jù)。要求它能正確表達機器的工作原理和裝配關系，反映出各個零件的相互位置、結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。因此機器的圖紙設計工作一般總是從裝配圖開始進行。而裝配圖的設計，人們通常先設計裝配草圖，然后再逐步完成整個裝配工作圖的繪制。這樣，裝配草圖的設計就是首當其沖的重 要環(huán)節(jié)，絕大部分零件的結(jié)構(gòu)和尺寸均在此階段中確定，這就需要綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、調(diào)整、潤滑以及經(jīng)濟性等各方面的要求，并需要足夠的視圖和剖視來表達清楚 [18]。設計時，既有結(jié)構(gòu)設計又有強度等的校核計算，因此設計過程較為復雜，常常需采用邊計算、邊畫圖、邊修改的“三邊”設計方法逐步完善之。 濰坊科技學院學士論文 輪式機器人設計 29 圖 蝸桿結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)尺寸畫出蝸桿軸。蝸輪。 圖 蝸桿軸 濰坊科技學院學士論文 輪式機器人設計 30 圖 蝸輪軸 圖 蝸輪濰坊科技學院學士論文 結(jié)論 31 結(jié) 論 隨著機器人技術的不斷發(fā)展，其已經(jīng)進入到生活的各個角落，成為了社會 生活中不可或缺的一部分，本文章在基于一系列的先進平臺上，研究一種全方位的多功能機器人，其所擁有的智能系統(tǒng)化模板為后面的繼續(xù)研究，提供了一個良好的平臺。此次本文提出了一個運動控制的方案，并應用于移動機器人行為控制系統(tǒng)中，有待于檢測。 本文中提到幾點，其主要的工作與貢獻分為 3點 : 制體系的結(jié)構(gòu)來快速準確地實現(xiàn)硬件系統(tǒng)的設計 [22]。獨到之處是每一個模塊都是采用了獨立的微處理器來進行的操作與完成控制和信息處理等多項功能，實現(xiàn)了多模塊并行，其獨立運行， 互不干擾；模塊之間簡化了系統(tǒng)的之間的軟件設計；其易于開發(fā)，且附帶著維護及系統(tǒng)升級和功能擴展等多項功能。 。智能小車機器人采用的超聲探測信息，解決了障礙物的識別與避障問題。 ，對最主要的傳動裝置進行了主要的分析設計 [23]。根據(jù)傳動工作需求，選擇了合適的電動機，再設計了一減速器以達到傳動需求。根據(jù)機器人要適應的環(huán)境，選擇合適零部件。 濰坊科技學院學士論文 致謝 32 致 謝 濰坊科技學院學士論文 參考文獻 33 參 考 文 獻 [1] Nildeep Patel, Alex Ellery. Chris Welch and Andv Curley. Preliminary analysis of mobility and suspension systems for a mars micro rover[R]. International Astronautical Congress of the International Astronautical Federation (IAF). Oct. . Houston, TX, USA. [2] 查選芳，張融甫，多足步行機器人支腿機構(gòu)的運動學研究 [[J].東南大學學報， 1995(3):103 一 107. [3] Reid Krotkov and John Sixlegged Rover for Plaary :739747. [4] Burg J， Blazevic P. Antilock Braking and Terrain Control Concept for AllTerrain Robotic of IEEE International Conference on Robotics and Automation. 1997:14001405. [5] Steward Moorehead,Dimitrios Navigation Field Results of a Plaary Analog Robot in the 5th International Symposium on Artifical Intelligence,Robotics and Automation in : 237242. [6] Per