【正文】 有開孔，以便為車輪以及為射擊裝置提供空間。因此，球和踢板之間的碰撞力將分解在這兩個接觸點。一類擺系統(tǒng)的形成，因此大部分重量主要集中在較低的旋轉臂部分。當使用塑料時，需要其能可注塑，且模具已經(jīng)設計用來檢查注塑成型的價格。在部分不同的輥輪軸插槽設計的提出是為了使支架的生產簡單化。輪轂可以由鋁或聚碳酸酯制作，這兩者都是輕材料。一個 M2 的螺栓即可達到要求，輪轂上用來固定螺栓的孔半徑為 ，這樣與 M2 螺栓配合的螺紋線可以在這個孔中制作出來。 生產這種車軸可以很容易由鋼棒做成。 康奈爾大學的機器人團隊 2020 記錄中沒有提及他們的聚碳酸酯支架的磨損問題，由于他們使用的鋼輥軸。 但是，這種計算是沒有必要，因為不可能生產出直徑 棒。請注意， AxeBot 重量要分解為兩部分，因為一根軸上有兩個剪切面。這也需在動態(tài)情況下進行（跌落機器人在地板上，并使一個輥輪著地），但沒有使用有限元法使得并不能獲得與實際逼近的結果。因為鋼之間的摩擦系數(shù)要小于鋼和鋁之間的摩擦系數(shù)。一個鋼輥輪的輪子總慣性矩是 *〖 10〗 ^(4) kgm^的輪子為 *〖 10〗 ^(4)kgm^2。因此用鉄制轉軸代替，這也是 2020康奈爾機器人所用的轉軸材料。在安裝 2020 康奈爾機器人的鋁制輥輪是沒有遇到這個問題。經(jīng)過樣板機器人的測試發(fā)現(xiàn)，聚甲醛樹脂輥輪在碰撞時容易損壞。 2020 康奈爾機器人團隊設計的 15 輥輪的輪子性能良好。所以需要找到合適的材料和接觸面積。 接觸面越小，摩擦越小。這樣，轉動的輥輪會被壓到輪殼上。 輥輪的幾何尺寸會影響與輪殼，與輪軸之間的摩擦。橡膠輥環(huán)可以買幾個不同尺寸，因為它們是高彈性，所以不難尋找一個合適的環(huán)。這種轉子有著尖銳的邊緣以切入足球場的地毯來獲得最大的抓地力。結合這兩個不同的運動，在一個適當?shù)姆绞较聶C器人就可以實現(xiàn)任意的平面運動或者旋轉。輥環(huán)是在與地面接觸。圖 5顯示了最終版本輪子的一個爆炸視圖。這意味著該輪必須能夠讓機器人做兩各方向的平移運動（在 x和 y方向見圖 4）沒有圍繞機器人自身 Z軸的旋轉（軸垂直于 y和 x 軸，即在圖 4旋轉）。只有一兩處不同點是兩個不同的底盤，電機和射擊系統(tǒng)部分是相同的。這僅僅是一個實際的機器人零部件的底片。這些開孔也節(jié)省一些材料，及減輕重量。最后，較低的底盤如下圖所示。同時有一個切除部分為機器人的射擊裝置提供 空間。因此，有 3 個馬達插槽的地板為模板。所有的底盤（共 6 個）的制作可由團隊成員自己完成。這當然是在當馬達產生所有的動力，可以通過車輪轉讓到在地上時。最后底盤要以最小量的材料來制作。這對于三個驅動電 機來說是特別重要的，其中驅動電機被定位在地平面彼此之間成 120176。 2. 底盤 該機器人的底盤是所有其他組件可以直接或間接連接的支架。這些電機控制由兩個腦干電機 ，來控制機器人的軌跡 [2] [3]。通過技術和先進的計算機算法的集成，機器人世界杯的目標是在 2050 年的時候建立一個人形機器人團隊，打敗當時世界杯冠軍。這是一種水平挑戰(zhàn)及自主機器人隊的足球比賽，它于在 1996年提出 [1]。一旦 AxeBot 機器人是一個完全自主移動機器人 ,其所有傳感器，發(fā)動機，伺服電機，電池，計算機系統(tǒng)，必須嵌入在支架內。veis omnidirecionais”, XVI CBA Congresso Brasileiro de Automa231。ncia Artificial, EPIA?2020, Covilh227。nica, UFBA. 2020. [3] PIRES, E. J. S.。veis omnidirecionais”, Master?s thesis, Programa de P243。227。中文 5790字 出處： Electronics, Robotics and Automotive Mechanics Conference, 2020. CERMA39。o e controle de trajet243。sGradua231。 MACHADO, J. A. T.。, 2020. pp. 462–473. [5] Nascimento, T. P., Costa, A. L., Paim, C. C. “Uma abordagem multivari225。227。該項目可以分為 4個不同的部分：底盤設計，車輪設計，射擊裝置的設計和制作一個可以覆蓋整個機器人外殼的整體裝配。最初有三個不同聯(lián)賽的 2D：機器人足球仿真聯(lián)賽，小尺寸機器人聯(lián)賽，中型機器人聯(lián)賽。 全方位的 AxeBot 使用三個全向輪，裝在一個圓上互成 120176。該 AxeBot 還持有射擊裝置用來從不同的方向踢球，一個視覺系統(tǒng)包括一個 CMUCam Plus 和 GP202紅外線傳感器 [4]，一個基于 StrongARM的嵌入式計算機系統(tǒng)，即所謂得星門套裝和一個 IEEE 。因此，底盤必須十分堅固，保證無論靜止還是運動，都能承受機器人所有部件的重量。 角的位置。起初，以降低成本，并盡量減少該機器人的總重量。換言之，車輪必須有足夠的摩擦力使得車輪和地面之間沒有滑動 [7]。只有模具，必須由一個專業(yè)人員制作。在前端每個馬達可以連接到底盤。在第 5章將討論本裝置的設計。這一部分是由 SolidEdge 建模的。這兩個部分是相互連接的，如下圖所示。圖 3所示為上層底盤的模具。 附錄 1圖 3 底盤模具 3. 輪子 AxeBot機器人裝有三個車輪，三個車輪安裝在互成 120176。車輪也能使機器人繞自身 Z軸旋轉。 這兩個支架是 通過螺釘相互連接并保持每一個部分在正確的位置上。轉子可圍繞其輥軸旋轉。 . 輥環(huán) 輥環(huán)是在車輪中唯一接觸地面部分。然而，這破壞了地毯，因此增加了橡膠的輥環(huán)設計以獲得最大的抓地力且不破壞地毯。由于有超過一種的合適尺寸，以及簡單的幾何結構，因此這種輥環(huán)沒有技術圖紙。為了最大限度減小輥輪和轉軸接觸面磨損的可能性，這個接觸面需要盡可能大一些。這將導致輥輪或輪殼的摩損。但可能會磨損接觸面中的某一個。同時幾何尺寸也要能機械加工。因此 15 輥輪的輪子也可應用到 AXEBOT2020 的輪子上。因此，2020 康奈爾機器人安裝的是鋁制輥輪。但是為了優(yōu)化 AXEBOT輪子的設計，這個問題需要解決。 為了避免輥輪的磨損，需要用比鋁更堅固的材料來制作輥輪。用鋼輥輪代替鋁輥輪會增加 7 的慣性矩。使用潤滑劑可進一步減小摩擦。 當總重量為 AxeBot2020完全壓在一個輥輪軸時，這將導致在車軸上產生剪應力。 該剪應力值為 。因此使用鋼軸（鋁軸會導致更多的摩擦）。正如這章的后面提到的，該 AxeBot車輪的支架將用鋁或聚碳酸酯制造。根據(jù)現(xiàn)有可用 直徑的鋼棒，該軸的直徑可以調整。輪轂通過 3個 M3 的螺絲連接到支架上。為了研究由聚碳酸酯制成輪轂的注塑模具的配件參數(shù)選項（和價格），一種模具的設計草圖已經(jīng)作出出來。 支架可從用鋁制造，或者像聚碳酸酯的輕塑料。 4．彈射裝置 該設計包括一個垂直臂（踢臂），可以圍繞固定在機器人上的一根軸擺動。有一塊踢板連接到踢球伺服驅動上，踢板可以旋轉，從而使可以在不同的方向彈射。相對于只有一個接觸點來說 ,踢板的彎曲變形小 ,且承受的作用力更小 . 附錄 1圖 6 xeBot機器人的彈射裝置 5. 外殼和 AxeBot 的裝配 外殼是整個機器人的覆蓋件。該殼直徑為 178毫米。在下圖中顯示了外殼設計。該踢板還連接到 servosocket。其他伺服，伺服方向，是隸屬踢臂（底部 servosocket）。加工性好，同時能用于 AxeBot支架的材料是首選。只有安裝輥輪軸的插槽處有小的變化，以便使得支架的生產工藝過程簡單。輪轂的幾何形狀是可以改變的，以方便生產工藝過程。 . 輪轂 該輪轂將輪子連接到電機軸。因此，這種摩擦磨損對于鋼輥軸和聚碳酸酯或鋁支架之間來說可能不會有問題。石墨潤滑劑使用方便。靜態(tài)時，聚甲醛車軸會有足夠的強度。該剪切區(qū)域的面積是一個半徑類似軸的半徑的圓形區(qū)域的面積。在靜止的情況下計算 Delrin車軸是否有足夠大的強度。 考慮到摩擦時，同時用鋼輥輪和鋼轉軸要好于鋁輥輪和鋼轉軸。這將增加慣性矩，進而需要更大的電機轉矩。 通過計算，聚甲醛樹脂轉軸的強度足夠，但是把聚甲醛樹脂制作成細棒是很難的。 然而，在 2020 康奈爾機器人其他樣板機器人的測試總中一些鋁屑堆積在鋼的轉軸上。由于聚甲醛樹脂這種塑料與其他材料的摩擦系數(shù)小，所以被用在會發(fā)生移動的接觸面上。因此同樣的輥輪尺寸也可以被到 AXEBOT上。接觸面越大，將不會造成磨損，但是會增大摩擦力。在輪子的設計過程中，只有材料和幾何尺寸子可以選擇。當期望行走的方向需要輥輪轉動的情況下，這個問題就會經(jīng)常發(fā)生（兩個平移運動合成為期望的運動方向）。唯一的問題在于和轉軸，和輪殼的摩擦。 附錄 1圖 5 輪子的爆炸視圖 因此，橡膠輥環(huán)也用于 AxeBot 2020。要獲取最大的抓地 力（不滑） 2020 年康奈爾大學機器人團隊首次開發(fā)出了沒有輥環(huán)的轉子。整個車輪確保一個圍繞電機輸出軸的旋轉運動，而輥輪確保另一方向的運動。輪轂通過螺絲連接到電機的輸出軸上來實現(xiàn)將電機的轉動輸出到車輪。該車輪是根據(jù) 2020 年康奈爾大學 [8]設計的一種全向輪。這些輪子使得 AxeBot機器人是可以萬向的。對于上下層底盤，模具的基體是完全相同的。 附錄 1圖 1 下層底盤 附錄 1圖 2 相互連接的上層底盤和下層底盤 底盤模具 為了制造出這些零部件，需要制作一個模具。這是幾乎是第一部分的精確復制，只是現(xiàn)在有 3開孔，提供了更多的空間安裝機器人組件。所有邊緣都是圓的，因為這會使得這個機構有一些比較容易的部分。這種邊緣也可以用于安裝其他機器人部件，例如覆蓋外殼。 設計 設計的主要目標是固定馬達所需的位置。這個選擇是純粹的經(jīng)濟問題，因為材料不昂貴（雖然它是強大的），而且沒有必要聘請專業(yè)的構造者。因此，具有相同的馬達，重量輕的機器人能獲得更大的加速度。底盤要也足以承受了機器人與墻壁，或另一機器人可能發(fā)生的最高速度的碰撞。另一個重要的要求是底盤上能將所有組件很堅固的安裝起來以致所有機器人內的部件在加速和減速過程中相對位移小。該完整的動力學和運動學模型 AxeBot可以在 [5]發(fā)現(xiàn)，該模型是用來指定一些機械參數(shù)，如車輪直徑。三個 Maxxon A 22電機用于驅動全向輪，每個輪一個馬達。此外，另一個挑戰(zhàn)， 1999 年提出了機器人救援，在展示機器人足球的研究結果可以直接應用在現(xiàn)實世界中的問題，像機器人搶險救災。 1. 前言 機器人世界杯是一個國際機器人研究組織，其目的 是促進機器人技術與人工智能領域的發(fā)展。 AxeBot機器人使用三個全向輪來運動和裝備射擊設備從不同的方向射擊球。s m243。s de Intelig234。o Mecatr244。s m243。 among attached to each other as shown in the picture wheel. These wheels have to enable the omnidirectionality of the AxeBot robot. This means that the wheels have to be able to let the robot make two translational movements (in x and ydirection, see figure 4) without rotating the robot around its zaxis (the axis perpendicular to the y and xaxis, that is rotation in figure 4). The wheels have also to enable a rotation of the total robot around the zaxis. Figure 4: AxeBot wheels positions Nevertheless, the wheels have to be as small and light as possible to minimize weight and moment of inertia but still remain usable and manageable. The wheels are based on an existing design of an omnidirectional wheel from the Cornell Robot 2020 [8]. Figure 5 shows an exploded view the final version of a wheel. The two shells are connected to each other by screws and hold every part on the right place. The hub is also attached to the shells by screws. The hub is mounted on the output axle of a motor by a screw to transfer the rotational output of a motor to the wheel. The rings of the rollers are in contact wi