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毕业论文:模拟物流机器人的总体结构设计 毕业论文:模拟物流机器人的总体结构设计

格式:word 上传:2022-06-24 19:06:48

《毕业论文:模拟物流机器人的总体结构设计》修改意见稿

1、“.....因此完成此次总体结构设计还需查阅许多机器人安装的相关书籍。通过查阅相关的资料,不断积累总体设计方面的知识,争取将此次物流搬运机器人的总体结构尽量设计的完美。各零件的安装位置的设计如下电机三个,前端个负责驱动手抓。后端二个驱动轮子。安装在车身的前端下方,便于寻线导航。万向轮安装在传感器前端进行方向操纵。本次设计研究的机器人的工作过程是通过巡线传感器检测来自地板上轨迹来锁定运动方向,在轨迹的终点放置机器人所要搬运的物体。机器人到达终点后,由电机驱动的手抓将物体加紧,随后车身旋转确定方向,最后巡线返回完成搬运。第二章机器人总体结构分析功能分析搬运作业是指用种设备握持工件,并从个加工位置移到另个加工位置。因此制做搬运机器人必须满足以上要求,握持工件必备机械手抓,通过电机带动手抓的捏合来抓取工件。并且做为自动化作业的机器人还必须具备传感器导航系统,保证机器人进行搬运作业的准确性和稳定性。机器人移动需要运动机构......”

2、“.....但是运动有纵多不同的可能途径,因此机器人运动方法的选折是移动机器人设计的个重要方面。在实验室中已经有能够行走跳跃跑动滑动游泳飞翔和滚动的研究机器人。这些运动机构中的大部分直受到它们生物学上对应物的启示。然而有个例外有源动力轮是人类发明的,它在平地上达到极高的效率。这机构对生物系统而言,不完全是外来的。我们的两足行走系统可有个滚动的多边形来近似。随着步具的减小,多边形就逼近为个圆或轮,但是在自然界中,没有创造出完全旋转有源动力的关节,而这正是轮式运动所需的技术。生物系统在穿越各类崎岖不平环境的运动中取得成功,因此有希望模拟他们对运动机构的选择。但是由于若干原因,在这方面复制自然界是很困难的。首先,在生物系统中,通过结构的复制可以容易的实现机械的复杂性。结合专业化知识,细胞分割技术可以很容易地制造出个有几百条腿和成千上万根感知纤毛的千足虫。在人造结构中,各部分必须单个的制作,因此不存在这种规模的机体......”

3、“.....细胞是能极小化的微观组件,由于微小的尺寸和重量,昆虫达到了人类制造技术还直不能做到的鲁棒性水平。由于这些限制因素,般移动机器人要么用轮式的机构,要么使用有关节的腿式机构。移动式机器人分析步行式机器人分析步行式机器人受到生物学上的很多启发,因此检验下生物学上成功的有腿系统是有益的,许多不同腿的结构已经在各种各样的生物体成功的存在。大型动物,如哺乳动物和爬行动物有四条腿,而昆虫有六条腿甚至更多。些哺乳动物仅靠两条腿行走的能力已经很完美。尤其是人类,平衡能力已经进展到甚至可用单腿进行跳跃的水平。这种异常的机动性是以很高的代价得来的,保持平衡的更复杂的主动控制。假定三条腿的动物能保证其重心处在地面接触的三脚区内,它就能展示静止稳定的姿态。如三条腿的凳子所展现那样,静止稳定性意味着不需要运动而保持平衡。在没有外力时,稳定性小的偏离会被动地予以校正而趋向稳定的姿态。但是机器人必须抬腿行走,为了能达到静态行走机器人必须至少有六条腿......”

4、“.....有可能设计出种步态。按此,腿的静态稳定三脚区总是与地面接触。昆虫和蜘蛛出生立即能行走,对它们来说,行走时的平衡问题比较简单。四条腿的哺乳动物出生不能立即稳定的行走,但是它们能很容易的站立。比如野生动物,在它们能站起来之前要花好几分钟来尝试,然后又要花好几分钟学习行走而不摔倒。两条腿的人类,刚出生是不可能以静止稳定方式站在个位置。婴儿需要几个月才能站力和行走,甚至需要更长的时间来学习跳跃跑步和单腿站立。各个腿的复杂性种类繁多,也存在潜在的能力。再者,生物世界提供了丰富的处于两个极端的例子。例如,毛虫利用液压,通过构件体腔和增加压力使各腿伸展,而且通过释放液压使各腿纵向的收回,然后刺激单个可拉伸的肌肉,牵引腿靠向身体。各腿只有个自由度,它沿着腿纵向的定方向。向前运动依赖于体内的液压,它能伸张两腿间的距离。毛虫的腿在机械上很简单,即利用少数的外表肌肉完成了复杂的整体运动。在另极端,连同脚趾的深层刺激......”

5、“.....十五个以上的肌肉群,激励八个复合的关节。在步行式移动机器人情况下,通常要求至少两个自由度,通过提起腿和将腿摆动向前,使腿向前运动。尽管迄今为止步行机器人还没有大量的工业应用,但是腿式运动仍是个长期研究的重要领域。腿式机器人数目最少的是单腿机器人。有几个理由说明,使腿的数目尽量少是有益的。机身的质量对行走机器人是十分重要的,而条腿使累加的腿的质量最小。当机器人有几条腿时,就要求腿之间的协调,条腿就不需要这种协调了。也许最重要的是,单腿机器人使腿式运动的基本优点最大化在全跟踪的场合,如轮子样,腿与地面只有个接触点。单腿机器人只需要系列的单点接触,就能经受最粗糙的即电机轴朝正上方,固定方式是样的,也是由螺钉和螺母固定。安装第六步接下来是手爪的安装,手爪也是由电机驱动的,手爪与电机的连接也是用叶片联轴器。我们先将手爪的动力臂转孔,然后通过孔将手爪和叶片联轴器用铁丝捆绑在起。图最后是电子元器件以及传感器的安装......”

6、“.....安装时需要注意的问题手爪与电机的安装联接是个难点,我们第中方法是用螺钉将手爪与电机的轴固定在起。当我们试验手爪的时发现了问题,由于手爪是个比较大的附和,电机已经开始驱动时而手爪却未有任何动作,经过仔细检查发现在电机转动时并没有带动手爪运动而是和螺钉在重复的旋合着。发现问题后我们马上思考第二种方法,我们用叶片联轴器将手爪和电机进行固定。首先我们在手爪上转孔,通过螺钉将手爪联轴器固定,再将联轴器安装到电机上,当我们再次启动电机时,手爪实现了它的啮合功能。检查各个零件之间的有没有松动的地方,发现有松动的地方马上进行固定。藉此模拟物流机器人在我们的这么多天的努力下终于安装完成,虽然过程有些坎坷,但正是因为我们出现问题,并解决问题,这使我们的动手能力以及思维能力都有了很大的提高。万向轮的安装重点是必须与后驱动轮在统水平线,这样就能能保证机器人行走时的平稳性,因此保证三轮在同平面是非常重要的个问题。电池槽的安装非常重要......”

7、“.....因此它的安装应在底盘的中心,否者会造成重心偏移,机器人行走时前端或后端可能会出翘起的现象,这样稳定性就差了很多,因此保证机器人的重心不偏移是个重要问题。电机的安装由螺钉固定,每个电机都由四个螺钉固定,在安装电机时要注意螺钉的旋合。我们应将四个螺钉的旋合进给量均匀分配,即先稍微固定互为对角先的组螺钉,然后在稍微拧下另外对螺钉,这样电机受力平均,固定的效果最佳,不会给电机带来损害。万向轮原本计划是用螺钉固定在螺柱上,但难以保证万向轮能与其他两轮在同水平面上。于是我们采用了长的螺钉与螺母的配合来固定万向轮如图,这样的好处是万向轮的高低位置可调,解决了我们难以将三轮保持在同水平面上的难题。图对于大多数机器人来说,般都是将驱动轮直接安装在电机轴上,所以电机安装的问题势必涉及到了驱动轮的安装。在安装时应注意以下问题当使用对车轮驱动时,要让左右车轮处于同平面内,如图那样左右车轮高低不同是不可取的。检查的方法很简单......”

8、“.....仔细观察所有轮子是否同时接触地面,以及机器人是否倾斜,或者在每个驱动轮上的正上方给个正压力,观察机器人是否会晃动。图对于双轮驱动轴系统还要注意确保两驱动轮的轴线处于同前后位置上如图,这是保持两驱动轮的对称性。操作起来很容易,只要在向驱动轮安装底盘上事先做好标记有可以了。图机器人的效果图下图为绘制的效果图机器人的顶部效果图底部效果图图机器人底部效果图图第四章课题总结大三下学期,我开始了我的毕业设计的忙碌工作。本学期的第周,我接到老师分配的选题通知后,开始着手毕业设计的准备工作。我们组的毕业设计是要制作出物流机器人的机械人,而我的具体工作是机器人的总体设计。首先要确定机器人的总体方案,我去学校的图书馆,阅览室找与物流机器人相关的书籍。同时还利用网络搜集等各种方式方法,尽量使我的资料完整精确数量多。最后在通过在资料中的选择确定设计方案。方案确定后我先用绘制三维立体图让大家看看方案的效果,然后进行讨论研究......”

9、“.....最后每个零件的三维立体图转换为二围的工程图进行加工制作。零件加工完成后,我们开始了机器人的安装。历时两个月的时间,我们的机器人在我的努力下终于完成了机器人的制作。虽然完成了机器人的制作,但我们的机器人仍存在着缺点。最大的缺点是机器人只有个自由度,即手爪只能夹取,不能上下移动。图如图所示是我们最早设计的具有两个自由度的方案,即手爪除了能夹取物体外还能上下运动。但由于制作复杂,造价也比较贵,所以我们就没有采用这种方案。通过机器人的制作我的机械技术水平计算机技术水平和传感器技术水平都由了相应的提高。接下来是毕业论文的撰写。从最初的不知到如何下手,到对思路逐渐的清晰,整个写作过程难以用语言来表达。尤其是遇到困难,我会觉得无从下手,不知从何写起当困难解决了,我会觉得豁然开朗,思路打开了当论文经过次次的修改后,基本成形的时候,我觉得很有成就感。同时,我也在思考,毕业论文的完成预示着什么预示着我即将毕业......”

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