全維輪移動籃球機器人設計說明書畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-07-27 11:48本頁面
【正文】 。氣缸的應用領域：印刷（張力控制）、半導體（點焊機、芯片研磨）、自動化控制、機器人等等。氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉換為機械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復直線運動的和做往復擺動的兩類。做往復直線運動的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸4種。①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側供氣聚能產生氣壓，氣壓推動活塞產生推力伸出，靠彈簧或自重返回。②雙作用氣缸：從活塞兩側交替供氣，在一個或兩個方向輸出力。③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在一個方向輸出力，用彈簧復位。它的密封性能好，但行程短。④沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉換為活塞高速（10～20米/秒）運動的動能，借以做功。⑤無桿氣缸：沒有活塞桿的氣缸的總稱。有磁性氣缸，纜索氣缸兩大類。做往復擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內腔分隔為二，向兩腔交替供氣，輸出軸做擺動運動，擺動角小于 280176。此外，還有回轉氣缸、氣液阻尼缸和步進氣缸等氣缸工作原理根據工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在工程設計時選擇氣缸缸徑，可根據其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經驗表中查出。 投籃速度的選取與計算設籃球的發(fā)射的初速度為v,根據能量守恒可得到： 可推出： 為了使籃球機器人能射中比賽場地里的籃筐，標注籃板上沿高度：，取比賽場地中心籃筐高度為4m，取中心框距手動機器人的水平距離5m（如圖26所示） 因此可知 圖41籃球發(fā)射軌跡示意圖又由圖41得到： 可得到：根據系統(tǒng)動力能量提供條件，我們擬取代入上式，下面驗算它是否能適用?？傻玫剑? 因此本系統(tǒng)中去籃球發(fā)射初速度可以滿足需要，因為本系統(tǒng)的設定的也可以滿足要求。本設計的氣缸選擇單作用的氣缸彈射機構將籃球彈出去是的速度由以上計算可取15m/s,籃球的質量為650g，則籃球彈出的動量： 由上公式可估算出籃球受到力為900N，從而推算出活塞桿的推力約為900N。查氣缸相關手冊可選氣缸參數如下：D75mm ,C70mm，d25mm根據上面的參數選擇FESTO費斯托標準氣缸DNG50100PPVA，如圖4 圖42 氣缸ug圖 導行架的設計導行架固定在支承板上，導行架主要是角度的選擇，由投籃速度選取計算選取導行架的角度為，可知： 所以導行架的固定為滿足要求導行架的材料應具有一定的強度，但是考慮到機器人的總重有限制，導行架不宜過大，同時考慮到經濟性，綜合以上因素導行架材料選擇鋁型材。彈射機構的安裝用兩個45度的支承座固定與底板上，再將導行架固定上，安裝上氣缸。其裝配圖如圖43所示： 圖43 彈射機構裝配圖5 全維輪移動籃球機器人機械結構裝配及總結 全維輪移動籃球機器人機械結構裝配圖如圖51所示，詳細情況見附圖A0圖紙。圖51全維輪移動籃球機器人機械結構裝配圖全維輪移動籃球機器人的機械裝配將輪和電機的裝配與撿球機構、彈射機構的有機裝配一起，完成機器人大賽所需要的機械部分的功能要求。Ug三維效果圖如下圖5554所示：圖52 三維效果圖 圖53 三維效果圖圖54 三維效果圖在整個機器人機械結構設計過程中完成了以下工作：。，并用ug做出三維實體模型。輪和電機聯接的設計，可以分析出軸承代替直流電機的電機軸承受機器人的重量，軸承內圈固定不動，外圈隨著輪子的轉動而轉動，直流電機軸不彎矩，只傳遞扭矩，很好的保護了直流電機軸，延長電機的壽命，并用ug做出三維實體模型，該機構參考了機械課程設計的減速器中齒輪的傳動方法，結構簡單且容易實現。，并用ug做出三維實體模型，該機構易實現投籃所需的力，機構簡單。將所設計的機構用ug組裝起來，進行方案的優(yōu)化分析。但是設計過成也遇到了許多問題，如輪和電機的連接還不夠理想，彈射機構的具體實物能不能達到所預期的效果等等。由于時間有限，這些問題還不能很好的解決，待于以后的學習中解決。參考文獻[1] 孫桓 .機械原理[M].。高等教育出版社,2001:92107.[2] 章宏甲 .液壓與氣壓傳動[M].。機械工業(yè)出版社，2001:138161.[3] 宗光華 .機器人的創(chuàng)新設計與實踐[M].北京. 第一版。北京航空航天大學出版 社,2004年2月:125159.[4] [M].北京。機械工業(yè)出版社，1997年:166189.[5]（日）[M].北京?？茖W出版社，OHM社，2002:6790.[6] Craig J. Introduction to robotics[M]. New York。AddisonWesley Publishing Company, 1986:2343.[7] ：21世紀最令人矚目的工業(yè) [J].安徽科技,2003,12期合刊.[8] [J] 電子產品世界 2003,2.[9] 濮良貴 .機械設計[M].。高等教育出版社，2002：6687.致 謝新疆大學兩年的學習生活已經入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。在這里特別感激那些在我的學習生活中給予我?guī)椭凸膭畹牡娜?。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去。回首大學時光，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護，學友情深，情同兄妹。兩年的時光，我們一同走過，充滿著關愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。本次畢業(yè)設計是在袁亮老師們的悉心指導下完成的。不僅使我樹了遠大的學術目標、掌握了基本的機器人機械系統(tǒng)的設計方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本次畢業(yè)設計過程中的每一步都是在老師的指導下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹向袁亮老師表示崇高的敬意和衷心的感謝袁亮老師認真負責的工作態(tài)度，嚴謹的治學精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。也給與我很大的幫助，使我得到不少的提高，這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝老師的耐心的輔導。第 37 頁 共 34頁
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