【正文】
(A) 昆蟲機器人容易保持平衡。根據(jù)生體工學, 六腳的/昆蟲機器人可能是較好的選擇。然而,月球并非地球, 到月球花費很大, 我們不能夠負擔維護如果一或二個腳損壞。其他的哺乳動物有四個腳而且也是每一敏捷的。借由二個腳的人類是最敏捷的動物, 但是需要一個非常復(fù)雜的控制器:大腦。腿輪一體化的能整合兩種運動類型的優(yōu)勢。腿式型機器人比輪式型更敏捷輪子類型的機械手。強力的摩擦阻止輪子順滑的運行。月球的環(huán)境是非常不同于在地球的。其他的類型,像是單足跳者機器人能向前地跳躍。追溯 從 JPL和來自日本的 Tohoku 大學的二輪戰(zhàn)車 2號 是一腿/輪子機械手??▋?nèi)基美隆大學, 和許多其他。最出名的MARS ROVERS、OPPORTUNITY和SPIRIT有六個輪子 [3] 。一些類型機器人系統(tǒng)為行星的探險已經(jīng)被計劃 [1],有輪子的類型, 腿的類型和混雜型輪子/腿類型。 最后, 模擬出做基于一新奇的六角形的月球探險機器人探險機器人。T cooperation program (20062009) of the governments of China and Italia for financial support, and also thanks to Professor Alberto Rovetta and his research group on the Italian side for joint research work. 為了月球探險的小型機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計和運動分析摘要為了月球探險而被調(diào)查的六邊形和矩形的兩種昆蟲機器人,分析這兩種昆蟲類型運動的典型步法。 If | vl (t)||vr (t)|, then robot turns left。 vr (t):velocity of right group. The radius of turning is, p=D*( vl (t)+ vr (t))/(2*( vl (t) vr (t))) (4) Dthe distance between group one and group two. The angular velocity of turning is: w(t)=(v1(t) vl (t))/D (5) If |vl (t)|=|vr(t)|, then w(t)=0, robot runs straightly。 the white circle is the robots’ mass centre. It can safely turn through 90 degrees using four steps (Fig. 10). Simulation When the robot walks in a straight line, the body should be kept horizontal. Three drivers are needed. The kinematics can be simply denoted by geometric equations. The relationship between joint angles are shown in the following equations: Therefore, the result can be obtained as follows:Figure 11 shows the simulation of the robot walking traight using ADAMS with crab gait.The trajectories of joints are shown in The simulation results for the displacement of the mass centre using MATLAB amp。120and 177。 however, it has very low lootion velocity. Legs incorporated with wheels can integrate the advantages of these two kinds of lootions [5]. Therefore, leg/wheeltype rover have bees our main selection for lunar exploration. II. Hexapod LegsHumans, with two legs, are the most agile animal, but need a very plex controller: a brain. Lunar rovers cannot have that kind of brain because of knowledge and technology limitations. Other mammals have four legs and are also every agile. It seems that a fourlegrover is a good choice. However, the Moon is far from Earth, traveling to the Moon costs a lot, we cannot afford maintenance if one or two legs are broken. On the other hand, almost all insects have six legs. According to bionics, sixleg/hexapods robot may be a better choice. There are several benefits for hexapods rover.(a)Hexapod robot is easy to keep balanced. (b)Hexapod technology is a redundant lootion system which increases reliability. It is workable even if one, two or three legs broken. (c)Hexapods makes it possible for the robot to use one, two or three legs to work as hand and perform plex operations. III. The structure of the robot There are two basic architectures of hexapod robots (see ) [6], rectangular and hexagonal. Generally, the hexagonal architecture is axisymmetric. It can have many kind of gaits and can easily change direction. For example, to realize 0, 177。 最后感謝我的母?!鄭u理工大學琴島學院,是母校給我們提供了優(yōu)良的學習環(huán)境,和這四年來對我的大力栽培。 然后還要感謝大學四年來所有的老師,為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ);同時還要感謝所有的同學們,正是因為有了你們的支持和鼓勵。 除了敬佩李老師的專業(yè)水平外,他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并將積極影響我今后的學習和工作。李老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段,從外出實習到查閱資料,設(shè)計草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細設(shè)計,裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 致 謝經(jīng)過近半年的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計,由于經(jīng)驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及一起工作的同學們的支持,想要完成這個設(shè)計是難以想象的。所以,有很多結(jié)構(gòu)還是需要改進的。并且受國內(nèi)電子元件的品種和性能的限制,新的電子技術(shù)在此未能得到廣泛的運用。本設(shè)備因有著體積小、功能全、穩(wěn)定可靠的特點,故有著廣闊的市場前景。特別在原動機的選定計算和同步帶輪的設(shè)計計算上參閱了大量的信息資料,進行了反復(fù)的計算、比較才完成了電動機和同步帶輪的設(shè)計。在整體設(shè)計上更符合現(xiàn)代化生產(chǎn)要求,不僅提高工人工作效率,而且減輕了勞動強度并提高工作的準確度。在根據(jù)設(shè)備的運動形式和運動參數(shù)的要求選擇了合理的原動機,并選擇了合理的傳動機構(gòu)符合了傳輸運動的要求?;跈C械設(shè)計理論,對電子元件目檢設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)提出合理的方案并進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。柜子的設(shè)計,一方面可以把顯示屏與攝像機還有電動機的電源線拉導(dǎo)柜子里統(tǒng)一布線,提高安全度并節(jié)省空間,美觀設(shè)備,另外方便操作者操作時的操作高度,同時,可以儲備必要的工作零件,未檢查的料帶以及檢測出來的不合格產(chǎn)品。整個設(shè)備是安裝固定在一個底板上,再將底板放置在一個柜子上,這樣的分體試放置,便于機架的位置調(diào)整與移動。軸承的固定就直接用帶有氈油墊圈的軸承端蓋緊固在套杯上。本次設(shè)計的軸承配置方法是雙支點各單向固定,是用兩個反向安裝的圓錐滾子軸承,兩個軸承各限制一個方向的軸向移動。一般來說,一根軸需要兩個支點,每個支點可以由一個或一個以上的軸承組成。針輪是與同步帶輪、軸承一起放在一根軸上的。導(dǎo)料輪底座的凸軸本身是不轉(zhuǎn)動的,所以導(dǎo)料輪端面與軸的緊固采用螺釘緊固軸端擋圈來緊固。輪盤端面與軸的緊固用易于拆卸的螺釘緊固軸端擋圈來緊固。首先是放料機構(gòu),放料機構(gòu)主要是把料帶輪盤安裝放置在底座支撐上。 支撐機構(gòu)的設(shè)計在滿足相同工作要求的前提下,不同機構(gòu)其尺寸、質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的緊湊性是不相同的。軸2的設(shè)計相對軸1少了與聯(lián)軸器聯(lián)接的軸段,其余各軸端均與軸1相同,所選軸上零件也一致。鍵的工作長度=L =6—2=4mm,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k===2mm。根據(jù)d=12mm從機械設(shè)計(第七版)表61查得鍵的截面尺寸為:寬度b=4mm,高度h=4mm。 (513) =[]=110MPa(合適)可見聯(lián)接的擠壓強度足夠。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列,取鍵長L=8mm(比輪轂寬度小些)。所以采用平頭平鍵。由 (512)=[]=110MPa(合適)可見聯(lián)接的擠壓強度足夠。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列,取鍵長L=15mm(比輪轂寬度小些)。鍵、軸和輪轂的材料都是鋼,由機械設(shè)計(第七版)表62查得需用擠壓應(yīng)力[]=100~120MPa,取其平均值,[]=110MPa。因此,作為簡支梁的軸的支承跨距L2+L3= =。對于30204型圓錐滾子軸承。在安裝針輪的位置,軸所受的力很小,忽略不及,所以不考慮在計算范圍里。各軸肩處的圓角半徑R=1mm。確定軸上圓角和倒角尺寸。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為m6。軸上零件的周向定位帶輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。(由軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定)。軸環(huán)寬度b≥,取=26mm。為了使套筒端面可靠地壓緊帶輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取=。定位套筒高度h=5mm。潤滑方式采用脂潤滑。故選用單列圓錐滾子軸承。初步選擇滾動軸承。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度,為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,III軸端右端需制出一軸肩,故取ⅡⅢ段的直徑=18mm;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D=20mm。mm。mm=為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號。 mm,選取軸的材料為45號剛,調(diào)質(zhì)處理。針輪體積的設(shè)計盡量較小,避免針焊接在輪上,針與針之間距離產(chǎn)生的圓周累積誤差,減小針與料帶孔嚙合的尺寸誤差,避免出現(xiàn)針與孔嚙合不上。輪體是鑄造出來后,針通過錫焊接的方式焊接在輪體上。由于料帶上有一排小的圓孔,所以在導(dǎo)料帶機構(gòu)上設(shè)計成有一周凸起的小圓軸,用來與料帶上這些小孔配合定位,能夠起到很好的定位與傳動。元件尺寸是裝料帶工業(yè)尺寸變量的基礎(chǔ)。~,取決于料帶所裝載元件的大小與重量。這種包裝結(jié)構(gòu)的三個元素是裝料帶、蓋帶和卷盤。這種組合帶,裝載元件后,卷在一個盤上。壓紋帶卷(Embossed tape and reel):多數(shù)有源IC是在壓紋帶卷的結(jié)構(gòu)中發(fā)運的。EIA481 應(yīng)用于壓紋結(jié)構(gòu)(embossed),而 EIA468 應(yīng)用于徑向引線(radial leaded)的元件。帶卷(tapeandreel) 主要元件容器:典型的帶卷結(jié)構(gòu)都是設(shè)計來滿足現(xiàn)代工業(yè)標準的。使用熱壓膠或者只是壓力來保證對裝料帶的持續(xù)封口。卷盤尺寸由EIA481標準規(guī)定。它可由一到三個部件組成。張緊輪安裝在可以調(diào)整上下的支架上,可以任意調(diào)整預(yù)緊力大小,容易裝卸。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同,且直徑小于帶輪的直徑。張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè),使只受單向彎曲。皮帶張力過大時,會降低其壽命,張力過小時,可能會引起扭矩或沖擊負載而導(dǎo)致輪齒跳出帶輪槽,因此用手指按皮帶時,皮帶必須具有適當?shù)膹埩?。為了保證帶傳動的能力,應(yīng)定期檢查預(yù)緊力的數(shù)值。由于轉(zhuǎn)速暫不知道,根據(jù)料帶的尺寸(如圖41)則初定軸間距圖41 料帶的尺寸從而初定帶輪的節(jié)圓直徑dp=55mm, =由圖619選定XL型,節(jié)距Pb=根據(jù)XL型和轉(zhuǎn)速由表6151查得齒數(shù)Zmin=103.選取帶輪齒數(shù)Z=36(取大)4.由表6145查得帶輪節(jié)圓直徑 dp= 外圓直徑d