全維輪移動籃球機(jī)器人設(shè)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(yīng)用領(lǐng)域：印刷（張力控制）、半導(dǎo)體（點焊機(jī)、芯片研磨）、自動化控制、機(jī)器人等等。氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動的和做往復(fù)擺動的兩類。做往復(fù)直線運(yùn)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(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓，氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回。②雙作用氣缸：從活塞兩側(cè)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(fù)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(zhuǎn)換為活塞高速（10～20米/秒）運(yùn)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(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸，由葉片將內(nèi)腔分隔為二，向兩腔交替供氣，輸出軸做擺動運(yùn)動，擺動角小于 280176。此外，還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等氣缸工作原理根據(jù)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(yīng)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(shè)備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費(fèi)。在工程設(shè)計時選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經(jīng)驗表中查出。 投籃速度的選取與計算設(shè)籃球的發(fā)射的初速度為v,根據(jù)能量守恒可得到： 可推出： 為了使籃球機(jī)器人能射中比賽場地里的籃筐，標(biāo)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(jī)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(jù)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。可得到： 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(shè)定的也可以滿足要求。本設(shè)計的氣缸選擇單作用的氣缸彈射機(jī)構(gòu)將籃球彈出去是的速度由以上計算可取15m/s,籃球的質(zhì)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(guān)手冊可選氣缸參數(shù)如下：D75mm ,C70mm，d25mm根據(jù)上面的參數(shù)選擇FESTO費(fèi)斯托標(biāo)準(zhǔn)氣缸DNG50100PPVA，如圖4 圖42 氣缸u(yù)g圖 導(dǎo)行架的設(shè)計導(dǎo)行架固定在支承板上，導(dǎo)行架主要是角度的選擇，由投籃速度選取計算選取導(dǎo)行架的角度為，可知： 所以導(dǎo)行架的固定為滿足要求導(dǎo)行架的材料應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，但是考慮到機(jī)器人的總重有限制，導(dǎo)行架不宜過大，同時考慮到經(jīng)濟(jì)性，綜合以上因素導(dǎo)行架材料選擇鋁型材。彈射機(jī)構(gòu)的安裝用兩個45度的支承座固定與底板上，再將導(dǎo)行架固定上，安裝上氣缸。其裝配圖如圖43所示： 圖43 彈射機(jī)構(gòu)裝配圖5 全維輪移動籃球機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配及總結(jié) 全維輪移動籃球機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖如圖51所示，詳細(xì)情況見附圖A0圖紙。圖51全維輪移動籃球機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖全維輪移動籃球機(jī)器人的機(jī)械裝配將輪和電機(jī)的裝配與撿球機(jī)構(gòu)、彈射機(jī)構(gòu)的有機(jī)裝配一起，完成機(jī)器人大賽所需要的機(jī)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(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)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(jī)聯(lián)接的設(shè)計，可以分析出軸承代替直流電機(jī)的電機(jī)軸承受機(jī)器人的重量，軸承內(nèi)圈固定不動，外圈隨著輪子的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，直流電機(jī)軸不彎矩，只傳遞扭矩，很好的保護(hù)了直流電機(jī)軸，延長電機(jī)的壽命，并用ug做出三維實體模型，該機(jī)構(gòu)參考了機(jī)械課程設(shè)計的減速器中齒輪的傳動方法，結(jié)構(gòu)簡單且容易實現(xiàn)。，并用ug做出三維實體模型，該機(jī)構(gòu)易實現(xiàn)投籃所需的力，機(jī)構(gòu)簡單。將所設(shè)計的機(jī)構(gòu)用ug組裝起來，進(jìn)行方案的優(yōu)化分析。但是設(shè)計過成也遇到了許多問題，如輪和電機(jī)的連接還不夠理想，彈射機(jī)構(gòu)的具體實物能不能達(dá)到所預(yù)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(xué)習(xí)中解決。參考文獻(xiàn)[1] 孫桓 .機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社，2001:138161.[3] 宗光華 .機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計與實踐[M].北京. 第一版。北京航空航天大學(xué)出版 社,2004年2月:125159.[4] [M].北京。機(jī)械工業(yè)出版社，1997年:166189.[5]（日）[M].北京?？茖W(xué)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(jì)最令人矚目的工業(yè) [J].安徽科技,2003,12期合刊.[8] [J] 電子產(chǎn)品世界 2003,2.[9] 濮良貴 .機(jī)械設(shè)計[M].。高等教育出版社，2002：6687.致 謝新疆大學(xué)兩年的學(xué)習(xí)生活已經(jīng)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(xué)習(xí)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(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去?；厥状髮W(xué)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(guān)心和愛護(hù)，學(xué)友情深，情同兄妹。兩年的時光，我們一同走過，充滿著關(guān)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(xué)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(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)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(shè)計是在袁亮老師們的悉心指導(dǎo)下完成的。不僅使我樹了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)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(shè)計過程中的每一步都是在老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向袁亮老師表示崇高的敬意和衷心的感謝袁亮老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)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(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝老師的耐心的輔導(dǎo)。第 37 頁 共 34頁
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