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1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)說(shuō)明書
機(jī)器人設(shè)計(jì)
? 學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院
? 專 業(yè) 班 級(jí)：09 車輛二班
? 指 導(dǎo) 老 師：李粵
? 學(xué) 生 姓 名：舒俊華
? 學(xué) 號(hào)：20090507310066
起止日期：2011年6月10日至2011年6月29日
目錄
? 設(shè)計(jì)任務(wù)書-----------------------1
? 前言-----------------------------2
? 方案設(shè)計(jì)-------------------------3
? 評(píng)價(jià)---------
2、--------------------10
? 創(chuàng)新設(shè)計(jì)心得---------------------11
? 參考資料-------------------------12
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
2010-2011學(xué)年第二學(xué)期
課程名稱：機(jī)械原理
設(shè)計(jì)題目：機(jī)器人的設(shè)計(jì)
完成期限：2011年6月10日至2011年6月29日
內(nèi)
容
及
任
務(wù)
? 設(shè)計(jì)任務(wù)：
設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人，要求機(jī)器人由輪子驅(qū)動(dòng)可以在室內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單的行走。機(jī)器人的手臂可以伸縮，并可以抓取小件物品。機(jī)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(shè)計(jì)要求
該機(jī)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(jī)器人設(shè)計(jì)的主要部分。其大致分為手臂連桿機(jī)構(gòu)，手抓部分，滑塊及固定桿。滑塊在固定桿上移動(dòng)，推動(dòng)手臂連桿機(jī)構(gòu)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。連桿機(jī)構(gòu)可以作前后伸縮，左右擺動(dòng)。手爪部分用于抓取物品，利用鋼絲繩傳動(dòng)。
主體部分是利用馬達(dá)傳動(dòng)，供給手臂部分以運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。主體內(nèi)部依靠齒輪系變換傳動(dòng)比，并用絲桿與底盤相連，靠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)使主體部分上升下降。
底盤部分也是利用馬達(dá)傳動(dòng)，靠輪子的運(yùn)動(dòng)使機(jī)器人相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)，并能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。底盤通過(guò)導(dǎo)桿及絲桿與主體相連。
? 設(shè)計(jì)工作：
編寫說(shuō)明書一份及機(jī)構(gòu)圖一張
4、
參考資料
《機(jī)械原理》第七版 孫恒主編， 高等教育出版社
《機(jī)械設(shè)計(jì)》 第四版 邱宣懷主編，高等教育出版社
前言
機(jī)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(jī)器相比，具有生產(chǎn)過(guò)程的幾乎完全自動(dòng)化和生產(chǎn)設(shè)備的高度適應(yīng)能力等優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人主要用于汽車工業(yè)、機(jī)電工業(yè)（包括電訊工業(yè)）、通用機(jī)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(jī)器人除了在工農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用之外，還用于進(jìn)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(wù)。
機(jī)器人與我們息息相關(guān)！學(xué)習(xí)和研究機(jī)器人對(duì)我國(guó)的機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要
5、。
方案設(shè)計(jì)
一， 底盤的設(shè)計(jì)：
底盤部分利用馬達(dá)傳動(dòng)，靠輪子的運(yùn)動(dòng)使機(jī)器人相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)，并能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。底盤通過(guò)導(dǎo)桿及絲桿與主體相連。
(a)差速器（實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎）
當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)車輪存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，
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(dòng)齒輪
差速器運(yùn)動(dòng)原理示意圖
（b）馬達(dá)(供給機(jī)器人動(dòng)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(dá)
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(shè)計(jì)
主體部分是利用馬達(dá)傳動(dòng)，供給手臂部分以運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。主體內(nèi)部依靠齒輪系變換傳動(dòng)比，并用絲桿與底盤相連，靠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)使主體部分上升下降。
（a）馬達(dá)（供給動(dòng)力）
（b）齒輪系（控制主體部分的上升下降）
該齒輪系的傳動(dòng)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(dòng)比
絲桿長(zhǎng)度
馬達(dá)
10w
100萬(wàn)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(jī)器人設(shè)計(jì)的主要部分。其大致分為手臂連桿機(jī)構(gòu)，手抓部分，滑塊及固定桿?；瑝K在固定桿上移動(dòng)，推動(dòng)手臂連桿機(jī)構(gòu)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。連桿機(jī)構(gòu)可以作前后伸縮，左右擺動(dòng)。手爪部分用于抓取物品，利用鋼絲繩傳動(dòng)。
（a） 手爪部分
（b） 手臂連桿機(jī)構(gòu)（抓取物體）
(c)滑塊部分（滑塊在固定桿上移動(dòng)，推動(dòng)手臂連桿機(jī)構(gòu)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)）
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(dá)
P=18w n=800r/min 電壓U=12v
手臂部分主視圖
評(píng)價(jià)
底盤部分
底盤部分是利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，靠輪子的運(yùn)動(dòng)使機(jī)器人相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)，利用差速器能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。底盤通過(guò)導(dǎo)桿及絲桿與主體相連。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
主體部分
主體部分是利用馬達(dá)傳動(dòng)，供給手臂部分以運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。主體內(nèi)部依靠齒輪系變換傳動(dòng)比，并用絲桿與底盤相連，靠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)使主體部分上升下降。穩(wěn)定性較好，結(jié)實(shí)耐用。靈活性較差，導(dǎo)致上升下降較慢。
9、
手臂部分
滑塊在固定桿上移動(dòng)，推動(dòng)手臂連桿機(jī)構(gòu)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。連桿機(jī)構(gòu)可以作前后伸縮，左右擺動(dòng)。手爪部分用于抓取物品，利用鋼絲繩傳動(dòng)。由于連桿較多，導(dǎo)致精度有誤差，導(dǎo)桿過(guò)多導(dǎo)致手臂部分顯得笨重，運(yùn)動(dòng)遲緩。鋼絲繩長(zhǎng)期工作受力，影響其使用壽命。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)心得
經(jīng)過(guò)十幾天的努力，無(wú)數(shù)次的通宵熬夜，機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)終于圓滿完成了。突然有一種自豪感！在十幾天的設(shè)計(jì)之路上，得到了同學(xué)們的熱情幫助。在此，我深表感謝！謝謝你們！
課程設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)，因?yàn)橐郧皼]有經(jīng)歷過(guò)。作為機(jī)械原理這門課的課程設(shè)計(jì)，這次的課程設(shè)計(jì)和機(jī)械原理息息相關(guān)。如果我們沒有學(xué)好這門課的話，會(huì)給課程設(shè)計(jì)帶來(lái)很大不便。這要求我們要管好自己，增強(qiáng)主觀能動(dòng)性。因?yàn)闄C(jī)械原理這門課不容易，換句話說(shuō)，很難！所以在平時(shí)的學(xué)習(xí)中會(huì)有不少聽不懂的，有時(shí)候聽不懂就不聽了，而在課程設(shè)計(jì)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(shí)養(yǎng)成遇到問(wèn)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(jī)器人的設(shè)計(jì)，讓我在這個(gè)過(guò)程中學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈的努力，更從中學(xué)會(huì)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(jī)械原理》第七版 孫恒主編， 高等教育出版社
2. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 第四版 邱宣懷主編，高等教育出版社
機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 糕點(diǎn)切片機(jī)
