1、“.....当励磁电压和负载转矩恒定不变时,它的转速电枢两端的电压所决定,也就是说电枢电压越高,电机转速就越快,当电枢电压降低到时,电机就停止了转动而改变电枢电压的极性,电机就反转。电机调速原理对于直流电机来说,如果加在电枢两端的电压为所示的脉动电流压要求脉动电压的周期远小于电机的惯性常数,可以看出,在不变的情况下,改变和宽度,得到的电压将发生变化,下面对这变化进步推导。图施加在电枢两端的脉动电压设电动机接全电压时,其转速最大为。若施加到电枢两端的脉动电压占空比为,则电枢的平均电压为•由式得到在假设电枢内阻转小的情况下式中,是常数。图为施加不同占空比时实测的数据绘制所得占空比与转速的关系图。图占空比与电机转速的关系由图看出实际上转速与占空比并不是完全的线性关系图中实线,原因是电枢本身也有电阻,但是般直流电机的内阻都比较小,可以近视为线性关系。由此可见,改变施加在直流电机电枢两端电压就能改变电机的转速,这就是直流电机调速原理......”。
2、“.....从选取元器件如下,放置元器件放置电源和地连线,我们参照此设计的直流电机驱动模块电路管三太门二极管电源直流电机电阻单片机在此并未显示然而考虑市场的行情,因为已有专门地为电机驱动而设计的电子芯片,因此就没必要再重新来设计选用芯片来构成的电路结构基本上跟上图样,由芯片组装的驱动模块。所用元器件如下所示二极管单片机电阻直流电机电机驱动芯片排阻程序设计流程图图定时中断服务流程图直流电机的中断键盘控制模块外部中断设置外部中断允许设置中断控制寄存器的对应,对应,为中断的总开关,若要开放外部中断,只要将对应的位和总开关置即可。如开放外部中断的设置开放外部中断和的设置外部中断触发方式设置单片机外部中断有两种触发方式,种是电平触发方式,另种是脉冲触发方式,单片机外部中断触发方式与的位有关。表的位电平触发设置方法,为低电平触发方式。脉冲触发设置方法,为脉冲下降沿触发方式。臂受力变形最大。由于机械手连接臂的长度远大于其他方向的尺寸......”。
3、“.....图机器人上机械手简化由于结构的对称性,简化如上图所示,实线和双点划线沿坐标轴对称实线和双点划线分别代表机械手的左右臂。虚线连接件和它们绞接。这样在分析受力时,我们可以忽略其绕轴的铅垂位移,只考虑其绕轴的铅垂位移。这样机械手臂可简化为长为的悬臂梁,因机械手成对使用,实际工况中每只机械手连接臂末端载荷为,应用材料力学公式求端点处的绕度由此可看出机械手连接臂在处于悬臂状态时,当连接臂末端承受最大载荷时,最大绕度值为.,可以忽略不计。.电动机选择在机器人的设计中,电机的选择很总重要,对于爬行机器人而言,电机的结构和传动形式都是机构设计所需要考虑的重要方面,从结构紧凑性方面考虑,在电动机传动轴上,直角电机比标注电机占用更小空间。经过比较选用厦门精研自动化元件公司.生产的直角电机整个机壳有铝合金制作,内部结构比较紧凑密封性润滑性都比较好。电动机作为机器人攀爬的动力源和主要部件之......”。
4、“.....直角电机相对标准电机特殊的空间结构尺寸也是笔者选择它的个主要原因。经过查询该电机的总重为.,同时还查的电机的各项参数以及转速转矩图。图电动机参数图该电机使用直流电,转子为齿轮轴的可逆电机,电机转速为范围内,电机的转矩转速近似线性关系。在额定转速情况下电机输出转速为,电机实物以及相关尺寸如下图所示图电机实物图电气控制.系统论述基本原理主体电路即直流电机控制模块。这部分电路主要由单片机的端口定时计数器外部中断扩展等控制直流电机的加速减速以及电机的正转和反转,并且可以调整电机的转速,还可以方便的读出电机转速的大小和了解电机的转向,能够很方便的实现电机的智能控制。同时,还包括直流电机的直接清零启动置数暂停连续等功能。其间是通过单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到驱动芯片来控制直流电机工作的。因此该直流电机控制系统由以下电路模块组成设计控制部分主要由单片机的外部中断扩展电路组成。显示设计部分包括液晶显示部分和数码显示部分......”。
5、“.....直流电机控制实现部分主要由些二极管电机和直流电机驱动模块组成。设计输入部分这模.圆柱齿轮齿轮类型直齿圆柱齿轮精度级,小齿轮材调质,大齿轮轮缘材料为钢调质,硬度分别为和。分度圆直径.,中心距.齿宽,齿数,模数曲柄滑块机构设计电机带动曲柄转动,曲柄连杆机构又把运动传递到上机械臂,同时下机械臂也要做相应的动作来配合上机械臂的运动。因此曲柄连杆机构作为连接机器人上下机械臂的关键,它所做的运动仅仅是只是曲柄回转连杆的摆动,在传统的曲柄滑块机构设计中,般取.,时为摇杆滑块机构。当小大的机构传力特性比较好。其中曲柄长度连杆长度偏心距本例中无偏心距,.,又机器人的机构之间不能有干涉作用,滑块在运动过程中不能触及电动机的顶端,由电机的尺寸图可知,它的前提是在设计时考虑的个重要因素就是结构的紧凑性。在这里预选曲柄长为连杆长,加上滑块的尺寸补偿,这样可以......”。
6、“.....则机器人的移动速度又由要求可知机器人在全负载情况下能够保持的运行速度所以应该保持在左右。曲柄滑块机构对机器人的力学和运动模型进行分析.为满足机械在高速度,高能量和高应力状态下工作要求,因此需求结构的速度,以及力学性能分析,而曲柄滑块机构的主要受往复机械惯性力影响,曲柄滑块机构的惯性力包括三部分曲柄旋转运动产生的离心惯性力滑块往复运动产生的往复惯性力以及连杆平面运动产生的惯性力。因此本设计中采用双导杆结构.对机构模型运动的振动和平稳进行评估机构各部分的速度分析图机构模型图如上图所示,取点为坐标原点,在轴上的坐标为,用表示滑块的位移,利用三角关系有下式子从而有以下式子代入数据图位移与转角的关系图使用软件可得到该函数的模拟图象又,故滑块的速度为进而可以得到滑块的加速度同时又由正玄定理又摆角的表达式可表示为对式两次求导利用已知可以得出关于的关系式图位移与摆角的关系图至此,我们得到了滑块位移有关的表达式和连杆摆角运动规律中有关变量的表达式......”。
7、“.....但对于问题的解并没有达到要求,因和比较复杂,不易求解,于是可使用近似方法求解。将位移的表达式改写为般而言于是利用麦克劳林公式可将滑块位移的模型近似为从而滑块的速度和加速度可近似为如下摆角可以利用麦克劳林公式,得到摆角的近似模型得到近似角速度近似角加速度参数各根轴的转速各轴的输入输出转矩传动效率为传动效率为.传动效率为.传动效率为.传动效率为.传动效率为.传动零件的设计计算.圆锥齿轮传动的设计计算由已知可知小齿轮的转速为,大齿轮的的转速为.,传动比为,选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数按传动方案,选用直齿圆锥齿轮传动,齿形角,齿顶高系数,顶隙系数.,螺旋角,不变位。本机器人为般工作机器,速度不高,故选用级精度。材料选择,考虑到齿轮的重量齿轮轮芯材料选用聚苯醚又称,该材料具有较高机械性能,尺寸稳定性好,高温下耐蠕变性是所有工程材料中最优异的,此外,聚苯醚还具有耐磨,无毒,耐污染等优点。轮缘采用钢......”。
8、“.....硬度为,二者材料硬度差为选小齿轮齿数,大锥齿轮齿数按齿面接触强度设计公式确定公式内的各计算值试选载荷系数.。计算小齿轮传递的转矩。.由表选取齿宽系数。由表查得材料的弹性影响系数.。由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限。由式计算应力循环次数。.由图取接触疲劳寿命系数。计算接触疲劳许用应力。取失效概率为,安全系数,由机械设计书得试选.,查得所以,.计算小齿轮的分度圆,代入中的较小值得计算圆周速度.计算载荷系数根据.,级精度,可查得动载荷系数.,所以.按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径.模数.按齿根弯曲疲劳强度设计公式确定公式内的各计算值查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限,大齿轮弯曲疲劳强度。查得弯曲疲劳寿命系数,计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.,则,载荷系数.节圆锥角当量齿数.查取齿形系数,查取应力校正系数,计算大小齿轮的,并加以比较。.该机器人的载荷量比较大,运行也较为平稳,同时可以适合不同的管径......”。
9、“.....只能够运行在连续性的管道上,而对于非连续性的管道,该机器人就无法工作。自动喷涂爬杆机器人工作时,先必须调节机器人的下体位置,把机器人全部放在要进行工作的管道上,当完成了机器人的连接固定后启动机器人行走机构,机器人在管道上开始行走,同时配合喷枪的往复运动,实现对管道的自动化喷涂。该机器人的特点结构较为简单,而且可靠性较高,能够代替人工操作,这样可以实现对管道的自动化喷涂,但由于其结构的局限性,并适合变直径的管道。.研究内容经过仔细研究分析后认为,人在爬杆或爬树的过程中,人的运动具有很好的参考价值,如图所示,人在爬升的过程中,般是先两脚夹紧,然后身体上移,再收腿,整体上移,往复动作,从而爬升的过程。图人爬树的姿势本文设计的爬杆机器人就是仿照人爬树的原理,其结构组成包括夹持机构,由上下机械手爪组成,实现对杆的抱紧,通过上下机械手爪的交替夹紧来实现爬杆机器人的支点定位和蠕动移动机构,由连杆机构,凸轮机构,实现攀爬动作驱动机构......”。
大圆锥齿轮.dwg
(CAD图纸)
电气图.dwg
(CAD图纸)
固定板.dwg
(CAD图纸)
连接轴.dwg
(CAD图纸)
爬杆作业机器人设计开题报告.doc
爬杆作业机器人设计说明书.doc
上机械手固定板.dwg
(CAD图纸)
设计任务书.doc
输出轴.dwg
(CAD图纸)
移动凸轮.dwg
(CAD图纸)
圆柱齿轮轴.dwg
(CAD图纸)
摘要目录.doc
直齿圆柱齿轮.dwg
(CAD图纸)
中期检查报告.doc
装配图.dwg
(CAD图纸)