【正文】 高度的位置關(guān)系后，我設(shè)計了一個單棘齒棘輪，再輔以傳感器來實現(xiàn)停止位置的定位及自鎖。電機帶動卷輪轉(zhuǎn)動,將游絲卷起,從而將提升平臺延導(dǎo)軌方向拉起,實現(xiàn)提升。所以我們選擇對卷輪游絲和絲杠這兩種提升傳動方式進行設(shè)計。齒輪齒條較重，不適合比賽。在綜合多種因素考慮后我們最終選用了方式3。由于比賽重量限制使得我們不能應(yīng)用液壓技術(shù)，而氣動的能源受到比賽規(guī)則的限制，所以這種經(jīng)典的提升方式在本屆比賽中或者在以后的比賽中將很難得到重用。幾種提升方式的比較方式1對電機的要求較高，而且要保證豎直升降，就得采用雙剪叉并行結(jié)構(gòu)，或給剪叉頂端一個固定的運動導(dǎo)軌，尤其對機械加工與安裝要求較高，不適于在機器人大賽中實際應(yīng)用。這種有軌提升中，軌道的精度對提升機構(gòu)影響很大。待提升機構(gòu)以滑塊形式沿著固定的軌道上升、下降。多級提升的每一級都是建立在前一級的提升的基礎(chǔ)之上的。具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載量大、通過性強和操控性好的特點，但該機構(gòu)對動力源的要求較高，而且占用空間較大。綜上所述，轎子和自動轎夫機器人固定，與手動轎夫機器人形成移動副更有利于比賽。從手動轎夫機器人的機動性上說，移動副在手動轎夫機器人和轎子之間時手動轎夫機器人只是驅(qū)動他自己，機動性能較好。從操作手的視野說，如果把移動副放在轎子和手動轎夫機器人之間，操作手可以比較容易的控制手動轎夫機器人承載轎子，同時控制手動的整體走行[12]。從運行方式來說，手動轎夫機器人由操作手控制，對于突發(fā)狀況有著更強的適應(yīng)能力。所以，我們要有一個轎夫機器人與轎子固定。如果自動轎夫機器人和手動轎夫機器人都不與轎子固定，那么只有由轎子的正壓力產(chǎn)生的摩擦可以給轎子施加水平的力，用來改變轎子的運動狀態(tài)。我們至少要放開其中之一而用一個移動副替代來滿足比賽規(guī)則的要求。然而比賽規(guī)則要求自動轎夫機器人和手動轎夫機器人之間不可以有力的傳遞（由于轎子正壓力產(chǎn)生的摩擦是被允許的）。圖44　 繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動副示意圖由于車輪式比其它兩種方式制作簡單，控制簡單，具有較高的可靠性，適用于本次比賽的場地，所以我們采用車輪式結(jié)構(gòu)。因此，自動轎夫機器人和手動轎夫機器人都需要有繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動副。這個轉(zhuǎn)動副可以由前面提到的Z軸方向的移動副以及自動轎夫機器人和手動轎夫機器人的走行系統(tǒng)共同作用控制，所以它不需要有自己的驅(qū)動，只需要一個自由轉(zhuǎn)動副[10]。圖42　 Z軸方向的移動副示意圖(2)繞Y軸方向的轉(zhuǎn)動副在過山任務(wù)中，自動轎夫機器人和手動轎夫機器人先后登上山坡，轎子會出現(xiàn)一端高一端低的情況。(1)Z軸方向的移動副比賽規(guī)則要求旅客機器人完成上轎和下轎任務(wù)，所以抬轎機構(gòu)需要有一個Z軸方向的移動副。為了滿足比賽要求，抬轎機構(gòu)上需要有很多運動副，而這些運動副有著各自不同的特點。后面的章節(jié)我將分模塊介紹兩臺機器人的抬轎機構(gòu)。模塊的安裝接口也給我們拆裝機器人提供了方便，對于整個調(diào)試過程甚至比賽備賽都起到了重要作用。由于本屆比賽的規(guī)則的指定，手動轎夫機器人和自動轎夫機器人有很多相似之處。 模塊化設(shè)計在競賽機器人設(shè)計中的應(yīng)用我校自參加全國大學(xué)生電視機器人大賽，例屆的做法是每臺機器人的功能都單獨設(shè)計，最終造成了完成同樣動作的機構(gòu)卻由很多種方案來實現(xiàn)，增加了設(shè)計難度和維修難度。2．每個模塊單元與其它單元之間的連接應(yīng)盡可能的簡單，機械接口連接應(yīng)方便、快捷、可靠。模塊化機器人系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容是模塊的劃分和模塊的設(shè)計。（2）應(yīng)給機器人暫時未能裝配的傳感器、功能元件等預(yù)留安裝位置，以備將來功能改進與擴展。移動機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng)，是一種具有一定智能、在一定范圍內(nèi)移動且能完成各種規(guī)定任務(wù)的機器人，與普通機器人的主要區(qū)別是移動機器人一般安裝在可移動的平臺載體上，可在較大地域范圍內(nèi)活動。為了解決這一問題，將模塊化思想引入了機器人設(shè)計中。事實上，傳統(tǒng)的機器人都是為了滿足特定的應(yīng)用需要而被開發(fā)出來的，它所能完成的任務(wù)范圍是受其自身的機械結(jié)構(gòu)限制的。這是單個產(chǎn)品的模塊化設(shè)計，需要根據(jù)用戶的具體要求對模塊進行選擇和組合，并加以必要的設(shè)計計算和校核計算，本質(zhì)上是模塊選擇及組合過程。主要是根據(jù)市場調(diào)查與分析，以功能分解為基礎(chǔ)，設(shè)計結(jié)構(gòu)模塊，形成結(jié)構(gòu)模塊系列，為以后的設(shè)計及產(chǎn)品配置建立基礎(chǔ)。分解組合基本功能基本功能基本功能輔助功能輔助功能基本模塊基本模塊基本模塊輔助模塊輔助模塊模塊化產(chǎn)品產(chǎn)品總功能圖31模塊化設(shè)計概念模塊化設(shè)計是將模塊化思想引入產(chǎn)品設(shè)計，著重解決產(chǎn)品品種、規(guī)格與設(shè)計制造周期、成本之間的制約關(guān)系的現(xiàn)代設(shè)計方法，其實質(zhì)與模塊化是相同的，即是在對一定范圍內(nèi)的不同功能(或相同功能)、不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場不同需求的現(xiàn)代設(shè)計方法。因此，模塊化技術(shù)主要包含2個方面的內(nèi)容：一是模塊的合理分解；二是模塊的有效組合。旅客機器人走行功能自穩(wěn)定功能敲鼓功能伸縮功能圖26旅客機器人功能第3章 模塊化設(shè)計模塊化是一種思想方法，它廣泛地應(yīng)用于機械、電子和計算機等行業(yè)。這就要求他可以升高并敲鼓。他在轎子上還需要可以穩(wěn)定住自己，不掉下來。手動機器人走行功能抬轎功能跟隨功能圖24手動機器人功能自動轎夫機器人：為確保完成所有任務(wù)并轎子的穩(wěn)定和行進速度，自動轎夫機器人需要有很強勁的走行功能，可以快速響應(yīng)的精確抬轎功能，并且可以保證轎子水平。它還需要有一個快速的抬轎功能，用最短的時間完成上下轎等相關(guān)任務(wù)。經(jīng)過漫長而細致的規(guī)則分析及策略討論，最終我們決定制作三臺機器人：手動轎夫機器人、自動轎夫機器人和旅客機器人。而由于轎子面積的限制，我們T機器人的地盤最大面積才能有500mmx500mm。此外，這種方案需要攀爬臺階。然而這種方式的缺點也有很多。相比于第一種方案而言，第二種方案的最大的好處就是不用擔(dān)心對方的干擾，因為規(guī)則規(guī)定對方的T機器人不允許進入我方的臺階區(qū)域。如果我方搶占到了這個 位置，很容易受到對方T機器人的干擾導(dǎo)致我方機器人無法正常完成比賽。對方機器人在這種情況下只能選擇爬樓梯擊鼓或者側(cè)面擊鼓，這樣浪費的時間要比我們多得多。它的路徑很短，節(jié)省時間，在比賽中這就意味著你比對手更有希望獲得勝利[4]。圖22轎夫機器人路線圖對于旅客機器人下轎后的路線也有兩種方案。后一種幾乎規(guī)劃了規(guī)則允許范圍內(nèi)的最短路徑，可以節(jié)省很多時間，但難以穩(wěn)定。為此，我們?yōu)樽詣愚I夫機器人和手動轎夫機器人設(shè)計了兩種路線，分別如圖22，圖23。通過對場地地形圖和規(guī)則的分析，我們認為過山任務(wù)和繞森林任務(wù)是比賽的重點和難點。抬轎子的轎夫們必須要通力合作來減少擺動和保證路上的安全。 古代的旅行并不是平坦的一帆風(fēng)順的。轎子是掛在一個木撐上的，這里我們叫它抬桿，像照片上的樣子。、規(guī)則及要求本次比賽主題源于日本，核心是抬轎子，傳統(tǒng)的日本轎子。第七屆全國機器人電視大賽的主題是“競技牛郎”，經(jīng)過精心準備，我們闖入16強，但在遭遇傳統(tǒng)強隊西南科技大學(xué)時由于平分稱重量比對方重而被淘汰，止步16強。第六屆全國機器人電視大賽的主題是“華夏之光”，因準備不充分導(dǎo)致沒能進入小組賽。我校在小組賽中遭遇了電子科技大學(xué)、華南理工大學(xué)和蘭州交通大學(xué)，最終取得十六強的成績。第四屆全國機器人電視大賽的主題是“登長城，點圣火”（ Climb on the Great Wall ，Light the holy fire）。第三屆全國機器人電視大賽的主題是“鵲橋相會”（Reunion of Separated Lovers,‘Gyeonwoo and Jiknyeo’）。本次報名參加的大學(xué)有39所，參加本次籌備會的有34所，國內(nèi)最有影響的大學(xué)如：清華大學(xué)、北京交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等都參加了比賽。北京交通大學(xué)進入16強，并獲