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1、機械原理課程設計 設計說明書 機器人設計 ? 學 院：機電工程學院 ? 專 業(yè) 班 級：09 車輛二班 ? 指 導 老 師：李粵 ? 學 生 姓 名：舒俊華 ? 學 號：20090507310066 起止日期：2011年6月10日至2011年6月29日 目錄 ? 設計任務書-----------------------1 ? 前言-----------------------------2 ? 方案設計-------------------------3 ? 評價---------

2、--------------------10 ? 創(chuàng)新設計心得---------------------11 ? 參考資料-------------------------12 課程設計任務書 2010-2011學年第二學期 課程名稱：機械原理 設計題目：機器人的設計 完成期限：2011年6月10日至2011年6月29日 內(nèi) 容 及 任 務 ? 設計任務： 設計一個機器人，要求機器人由輪子驅(qū)動可以在室內(nèi)進行簡單的行走。機器人的手臂可以伸縮，并可以抓取小件物品。機器人的身體可以上升下降，以抓取不同高度的物品

3、。 ? 原始數(shù)據(jù)及設計要求 該機器人主要由三部分組成：手臂部分，主體部分，底盤部分。 手臂部分是該機器人設計的主要部分。其大致分為手臂連桿機構(gòu)，手抓部分，滑塊及固定桿?；瑝K在固定桿上移動，推動手臂連桿機構(gòu)作相應的運動。連桿機構(gòu)可以作前后伸縮，左右擺動。手爪部分用于抓取物品，利用鋼絲繩傳動。 主體部分是利用馬達傳動，供給手臂部分以運動的動力。主體內(nèi)部依靠齒輪系變換傳動比，并用絲桿與底盤相連，靠絲桿的轉(zhuǎn)動來使主體部分上升下降。 底盤部分也是利用馬達傳動，靠輪子的運動使機器人相對于地面運動，并能實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。底盤通過導桿及絲桿與主體相連。 ? 設計工作： 編寫說明書一份及機構(gòu)圖一張

4、 參考資料 《機械原理》第七版 孫恒主編， 高等教育出版社 《機械設計》 第四版 邱宣懷主編，高等教育出版社 前言 機器人的主要目的在于削減人員編制和提高產(chǎn)品質(zhì)量。與傳統(tǒng)的機器相比，具有生產(chǎn)過程的幾乎完全自動化和生產(chǎn)設備的高度適應能力等優(yōu)點。 現(xiàn)在工業(yè)機器人主要用于汽車工業(yè)、機電工業(yè)（包括電訊工業(yè)）、通用機械工業(yè)、建筑業(yè)、金屬加工、鑄造以及其它重型工業(yè)和輕工業(yè)部門。機器人除了在工農(nóng)業(yè)上廣泛應用之外，還用于進行探索，即在惡劣或不適于人類工作的環(huán)境中執(zhí)行任務。 機器人與我們息息相關(guān)！學習和研究機器人對我國的機器人行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要

5、。 方案設計 一， 底盤的設計： 底盤部分利用馬達傳動，靠輪子的運動使機器人相對于地面運動，并能實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。底盤通過導桿及絲桿與主體相連。 (a)差速器（實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎） 當左右驅(qū)動車輪存在轉(zhuǎn)速差時， 左、右車輪上的轉(zhuǎn)矩之差等于折合到半軸齒輪上總的內(nèi)摩擦力矩。 1,2-半軸齒輪；3-差速器殼；4-行星齒輪；5-行星齒輪軸；6-主減速器從動齒輪 差速器運動原理示意圖 （b）馬達(供給機器人動力) 底盤部分的一些參數(shù)（單位：mm） 軸距 輪距 前輪寬 后輪寬 輪直徑 馬達 500 450 100 150 150 功率p=25w

6、 轉(zhuǎn)速n=800r/m 電壓U=12v 底盤部分平面圖 二，主體部分設計 主體部分是利用馬達傳動，供給手臂部分以運動的動力。主體內(nèi)部依靠齒輪系變換傳動比，并用絲桿與底盤相連，靠絲桿的轉(zhuǎn)動來使主體部分上升下降。 （a）馬達（供給動力） （b）齒輪系（控制主體部分的上升下降） 該齒輪系的傳動比為： i13=W1/W3=i12xi23=R3/R1=10 （c）絲桿（控制主體部分的上升下降） （d）頭部（內(nèi)置蓄電池及放一照明燈） 主體部分的一些參數(shù) LED燈 攝像頭 齒輪系的傳動比 絲桿長度 馬達 10w 100萬像素 10 500mm P

7、=15w N=800r/min 電壓U=12v 主體部分主視圖 三，手臂部分 手臂部分是該機器人設計的主要部分。其大致分為手臂連桿機構(gòu)，手抓部分，滑塊及固定桿?；瑝K在固定桿上移動，推動手臂連桿機構(gòu)作相應的運動。連桿機構(gòu)可以作前后伸縮，左右擺動。手爪部分用于抓取物品，利用鋼絲繩傳動。 （a） 手爪部分 （b） 手臂連桿機構(gòu)（抓取物體） (c)滑塊部分（滑塊在固定桿上移動，推動手臂連桿機構(gòu)作相應的運動） 手臂部分的一些參數(shù) 連桿(mm) L1

8、= L4=700 L2=L3=450 L5=350 L6=500 L7=80 馬達 P=18w n=800r/min 電壓U=12v 手臂部分主視圖 評價 底盤部分 底盤部分是利用馬達驅(qū)動，靠輪子的運動使機器人相對于地面運動，利用差速器能實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。底盤通過導桿及絲桿與主體相連。結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。 主體部分 主體部分是利用馬達傳動，供給手臂部分以運動的動力。主體內(nèi)部依靠齒輪系變換傳動比，并用絲桿與底盤相連，靠絲桿的轉(zhuǎn)動來使主體部分上升下降。穩(wěn)定性較好，結(jié)實耐用。靈活性較差，導致上升下降較慢。

9、 手臂部分 滑塊在固定桿上移動，推動手臂連桿機構(gòu)作相應的運動。連桿機構(gòu)可以作前后伸縮，左右擺動。手爪部分用于抓取物品，利用鋼絲繩傳動。由于連桿較多，導致精度有誤差，導桿過多導致手臂部分顯得笨重，運動遲緩。鋼絲繩長期工作受力，影響其使用壽命。 創(chuàng)新設計心得 經(jīng)過十幾天的努力，無數(shù)次的通宵熬夜，機械原理的課程設計終于圓滿完成了。突然有一種自豪感！在十幾天的設計之路上，得到了同學們的熱情幫助。在此，我深表感謝！謝謝你們！ 課程設計對我來說是一個全新的挑戰(zhàn)，因為以前沒有經(jīng)歷過。作為機械原理這門課的課程設計，這次的課程設計和機械原理息息相關(guān)。如果我們沒有學好這門課的話，會給課程設計帶來很大不便。這要求我們要管好自己，增強主觀能動性。因為機械原理這門課不容易，換句話說，很難！所以在平時的學習中會有不少聽不懂的，有時候聽不懂就不聽了，而在課程設計中發(fā)現(xiàn)，有些聽不懂，不想聽的，恰恰是最重要的。我們要在平時養(yǎng)成遇到問題知難而上，而不是放棄，這樣我們才能更好地完成工作。 這次機器人的設計，讓我在這個過程中學會了團隊合作，學會了堅持不懈的努力，更從中學會了如何做人的道理，真是讓我受益頗多。 經(jīng) 這 參考資料 1.《機械原理》第七版 孫恒主編， 高等教育出版社 2. 《機械設計》 第四版 邱宣懷主編，高等教育出版社