【正文】 查得小齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 MPa390Hlim 1 ?? ， 大齒輪 MPa280Hlim 2 ?? 14） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（工作 5年，每年 300天，每天 2小時(shí)） ? ? 811 ???????? hjLn 812 ??? iNN 15） 取接觸疲勞壽命系數(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 。 21 ?? SaSa YY 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 7） 計(jì)算大小齒輪 ? ?FSaFaYY? ，并加以比較 ? ? 11 ???F SaFa YY ? ? ? 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的值大 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ? 241 3 23 21 1 ??? ???????????? F SaFad YYzkT ??mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根玩去疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m大小主要取決于玩去強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù) m=，按接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑 ? ，算出小齒輪齒數(shù) 1 ???? mdz 大齒輪齒數(shù) ???z 取 1862 ?z 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 21 ?? FNFN k 3）計(jì)算疲勞許用應(yīng)力 取疲勞安全系數(shù) S= ? ? MP aSk FEFNF ???? ?? ? ? MP aSk FEFNF ???? ?? 4）計(jì)算載荷系數(shù) k ?????? ?? FFvA kkk 5）查取齒形校正系數(shù) 。 mm） 轉(zhuǎn)速 r/min 傳動(dòng)比 效率 入 出 入 出 電動(dòng)機(jī)軸 69 3000 輸入軸 69 輸出軸 60 高速級(jí)齒輪傳動(dòng) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）選擇直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）機(jī)器人為一般工作及其，速度不高，故選用 7級(jí)精度 3）材料選擇，小齒輪材料為 45剛，硬度為 200HBS，大齒輪材料問(wèn)哦 QT5005，硬度為 160HBS，二者材料硬度差為 40HBS 4）選小齒輪齒數(shù) 241?z ，大齒輪齒數(shù) ???z 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ， 由 ? ?3211 ????????????Het ZuudkTd ?? （ 1） 確定供室內(nèi)的隔計(jì)算數(shù)值 1） 試選動(dòng)載荷系數(shù) ? 2） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3000 351d51 ???????? ? 3） 選取齒寬系數(shù) 1d?? 4） 彈性影響系數(shù) 9Z M PaE ? 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 5） 根據(jù)齒面硬度查得小齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 MPa390Hlim 1 ?? ， 大齒輪 MPa280Hlim 2 ?? 6） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（工作 5年，每年 300天，每天 2小時(shí)） ? ? 811 ???????? hjLn 812 ??? iNN 7） 取接觸疲勞壽命系數(shù) 。 1/4=, 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 取 l= 2hd4V ?? 取 d=40cm， 則 h=， 取 h=16cm ? ?? ? 3222 ????? ? 3210 4 6 0 7 5 7VVV ????? 1 4 1 4 6 00 ????? ? 4）存儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的主要是一些灰塵及紙屑，預(yù)估記能存儲(chǔ)的雜物質(zhì)量為 10kg 5）軸類元件選取材料 45剛（調(diào)質(zhì)），預(yù)計(jì)重量為 5kg 6）其他電器元件多數(shù)為輕質(zhì)材料，預(yù)計(jì)重量為 20kg 綜上所述，整個(gè)機(jī)器人預(yù)計(jì)總質(zhì)量 m=50kg 參數(shù)計(jì)算 車輪直徑 300mm，速度 v,取 v=由于摩擦系數(shù)，機(jī)械效率等隨條件的變化不同，所以對(duì)電機(jī)的相關(guān)參數(shù)的計(jì)算只能是估算。 500179。 (2)采用 2節(jié) 12V可充電式鋰電池為直流電機(jī)供電 (3)采用直流電機(jī) (4)采用專用芯片 L298N 作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 （ 5）采用二個(gè)驅(qū)動(dòng)輪兩側(cè)驅(qū)動(dòng)，前后各置一個(gè)萬(wàn)向輪 第三章機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)的選擇 整體重量 1）電動(dòng)機(jī)選取 ZYT型永磁直流電動(dòng)機(jī)，由表 ，其最大質(zhì)量不超過(guò) 8kg 2） 2節(jié) 12V可充電式鋰電池為直流電機(jī)供電，由表 ，質(zhì)量為 3）機(jī)器人的基本骨架都是用鋅鋁合金，其密度ρ在 3/ cm?? 壁厚 l1=1/6inc=179。 綜合上述三個(gè)方案的比較以及清掃機(jī)器人的實(shí)際工作情況，采用的是方案 3的思想，將 2 個(gè)驅(qū)動(dòng)輪放在兩側(cè)，前后各有一個(gè)萬(wàn)向輪，這樣就保證了即使在任何一個(gè)輪子發(fā)生意外都能保證機(jī)器人不會(huì)發(fā)生翻到的情況發(fā)生。根據(jù)機(jī)器人完成指定任務(wù)要求 , 機(jī)器人必須具備轉(zhuǎn)向靈活 , 轉(zhuǎn)彎半徑盡可能小 , 即轉(zhuǎn)向過(guò)程中機(jī)器人本身幾何中心偏移量盡可能小 , 因此選擇三輪式作為機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu) , 在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候 , 由左、右輪進(jìn)行差動(dòng)轉(zhuǎn)彎。 方案 3：三輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu) : 三輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)一般在兩輪式的基礎(chǔ)上增加一個(gè)萬(wàn)向輪或驅(qū)動(dòng)輪 , 有兩種驅(qū)動(dòng)方式 , 它們分別是兩后輪驅(qū)動(dòng) , 前輪導(dǎo)向和前輪作為驅(qū)動(dòng)輪 , 而兩后輪為轉(zhuǎn)向輪 , 用一根軸連在一起。 方案 2：四輪移動(dòng)機(jī)構(gòu)：四輪機(jī)構(gòu)和全方位機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向比較復(fù)雜 , 四輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)是典型的汽車運(yùn)動(dòng)的主要構(gòu)成部分 , 一般分為三種轉(zhuǎn)向方式 : 它們分別是兩前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向、兩后輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向和四輪互相配合轉(zhuǎn)向 , 車輪的連接比較復(fù)雜 , 不適合一般的家用機(jī)器人移動(dòng) , 而且造成機(jī)器人結(jié)構(gòu)繁瑣 。 因此我們選用了方案 1。由分立元件構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)用廣泛。用該芯片作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良。 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 方案 1：采用專用芯片 L298N 作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。由于其內(nèi)部由高速電動(dòng)機(jī)提供原始動(dòng)力，帶動(dòng)變速（減速）齒輪組，可畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 以產(chǎn)生大扭力。 方案 2：采用直流減速電機(jī)。雖然采用步進(jìn)電機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩較低，隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，其轉(zhuǎn)速較低，不適用于小車等有一定速度要求的系統(tǒng)。 方案 1：采用步進(jìn)電機(jī)作為該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 電機(jī) 本系統(tǒng)為智能電動(dòng)車，對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，其驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇就顯得十分重要。采用此種供電方式后，單片機(jī)和傳感器工作穩(wěn)定，舵機(jī)直流電機(jī)工作互不影響，且電池的體積較小，能夠滿足系統(tǒng)的要求。 方案 3：采用 2 節(jié) 12V 可充電式鋰 電池為直流電機(jī)供電，用 2 節(jié)鋰電池經(jīng)過(guò) 7805 的電壓變換為單片機(jī)和傳感器供電。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)電池為直流電機(jī)供電時(shí)，單片機(jī)、傳感器的工作電壓不夠，性能不穩(wěn)定。因此我們放棄了此方案。蓄電池具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力以及穩(wěn)定的電壓輸出性能。 綜上考慮，我們選擇了 方案 2. 電源系統(tǒng) 由于本系統(tǒng)需要電池供電，我們考慮了如下集中方案為系統(tǒng)供電。 對(duì)于車架材料的選擇，經(jīng)過(guò)比較選擇了鋁合金。這種結(jié)構(gòu)使得小車在前進(jìn)時(shí)比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)前后兩輪過(guò)低而使左右兩驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力不夠的情況。 在安裝時(shí)并不把兩個(gè)萬(wàn)向輪裝在一個(gè)平面上。即左右輪分別用兩個(gè)轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)，前后裝兩個(gè)萬(wàn)向輪。 方案 2：自己制作電動(dòng)車。而且這種電動(dòng)車一般都價(jià)格不扉。其次，這種電動(dòng)車一般都是前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動(dòng)，不能適應(yīng)該題目的方格地圖，不能方便迅速的實(shí)現(xiàn)原地保持坐標(biāo)轉(zhuǎn) 90 度甚至 180 度的彎角。購(gòu)買的玩具電動(dòng)車具有組裝完整的車架車輪、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路。 500mm （ 3）車體離地間隙不低于 40mm （ 4）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)靈活可靠 （ 5）相互運(yùn)動(dòng)部分應(yīng)設(shè)潤(rùn)滑及密封裝置 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 系統(tǒng)方案比較與論證 根據(jù)題目要求，本系統(tǒng)主要由控制器系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、尋跡傳感器系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、清掃系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等構(gòu)成。 H=500179。 （ 1）設(shè)計(jì)傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械零件 （ 2）熟悉單片機(jī)技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用 （ 3）熟練掌握 CAD 機(jī)器人的基本參數(shù) （ 1）路況為平整、堅(jiān)硬地面，車速不低于 （ 2）車體尺寸不大于 L179。 （ 3）任務(wù)主要是清掃地面和地毯，工作的對(duì)象是地面的灰塵，紙屑以及其他一些小尺寸物體，而大尺寸物體不作為吸塵機(jī)器人的處理對(duì)象。環(huán)境的共同特征為有限的封閉空間，平整的地板以及走動(dòng)的人員，因此可以歸結(jié)為負(fù)責(zé)多變，結(jié)構(gòu)化得動(dòng)態(tài)環(huán)境。因此，盡管輪式移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展到今天，機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)比較成熟，但針對(duì)具體的應(yīng)用，研究人員的新型結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)從未停止。控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 的輸入量也需要從對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué) 、動(dòng)力學(xué)建模分析得到的數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出 。 圖 16 KV8 經(jīng)過(guò) 20多年的發(fā)展，我國(guó)清掃機(jī)器人的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在單體平臺(tái)和總體技術(shù)水平與性能上，已接近或部分超越國(guó)際水平，然而與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，無(wú)論是研究規(guī)模、投資強(qiáng)度、技術(shù)水平還是成果應(yīng)用程度與效益等方面，都存在明顯的差距，因此還有更多的工做需要去做。如果機(jī)器人底部距離地面的高度超過(guò) 5mm，電腦芯片便會(huì)控制機(jī)器人，使其后退并調(diào)整行走方向，從而避免從高空跌落。 KV8 保潔機(jī)器人防跌落原理 KV8保潔機(jī)器人在機(jī)器人底部前段，安裝了 4 對(duì)紅外線感應(yīng)頭，每一對(duì)感應(yīng)頭包含一個(gè)發(fā)射頭和一個(gè)接收頭。聯(lián)系 177。大量的圓弧對(duì)地面實(shí)行無(wú)縫覆蓋，從而達(dá)到全面清潔地面的目的。如圖 15 圖 15 蘇州 TEK 深圳市銀星智能電器有限公 司設(shè)計(jì)研發(fā)的 KV8保潔機(jī)器人（如圖 16）的一些布置如下 KV8 保潔機(jī)器人路徑規(guī)劃原理 KV8 保潔機(jī)器人通過(guò)電腦芯片控制機(jī)器人的左右輪轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)圓弧形清潔路線。 VCRP30W 主要依靠 3D地圖技術(shù)來(lái)進(jìn)行定位，并 能靈巧地躲避障礙物，能夠快速，高翔地對(duì)房間每個(gè)角落進(jìn)行吸塵； 當(dāng)遇到障礙物或者死角情況，VCRP30W 能輕易地分析出垃圾與其他日常生活用品，同時(shí)允許用戶定義工作時(shí)間及清掃區(qū)域；用戶畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)看安裝在機(jī)器人前部攝像頭內(nèi)的信息，對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控；整個(gè)機(jī)器人的電池能維持 50min 的連續(xù)工作，當(dāng)電量即將耗盡時(shí)自動(dòng)回到充電座補(bǔ)充能源，非常地智能化?！叭~蟲(chóng)”是由可充電電池驅(qū)動(dòng)的，每次充電后可以運(yùn)行 60min 左右，電量不足時(shí)能自動(dòng)返回充電卡座充電。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 圖 11 RC3000 圖 12 RC3000 2020 年 11 月著名的家電廠商伊萊克斯在英國(guó)推出了吸塵器“三葉蟲(chóng)”，如圖 13所示。 國(guó)外的清