爬杆机器人理论方案设计说明书转载

第1页 共 18 页++ 爬杆机器人理论方案设计说明书学校名称：中国计量学院学生队长：学生队员：指导教师：联系方式：二 0 0 五年一月第2页 共 18 页目录一．方案构思 ---------------------------------------------1 二．机械部分 ---------------------------------------------3 三. 电控部分 ---------------------------------------------17 四．设计小结 ---------------------------------------------19第3页 共 18 页一 方案构思我们通过三个手臂来抓紧杆件再通过手臂上的电机来实现机器人的爬升和下降。原理上两个就能实现 ,但三个手臂是一作联结 ,二可起稳定作用。手臂上升下降是通过齿轮齿条来实现的。二．机械部分1．机器人的整体装配图如下：图 1 我们是通过三个手臂爬杆的，上手臂装在一个齿条的最上端，并且固第4页 共 18 页定，在具体设计时我们可以使上手臂有一定的上下和左右转动范围, 具体的设计将在下面介绍。下手臂装在下杆C上齿条的下端 , 中间手臂固定在滑槽上, 上手臂的上升和下降是通过装在滑槽上端的电动机带动齿轮啮合齿条来实现的 . 下手臂的上升和下降是通过装在滑槽下端的电动机带动齿轮啮合齿条来实现的 , 中间手臂的升降是通过上下两对齿轮齿条反转来实现的。2．路面行走结构在地上行走， 我们通过装在下手臂上的三个车轮来实现地面上的行走，动力由后车轮上的两个电机来提供， 用两个电机主要是为了能实现走弯路， 具体的三视图形如下：图 2 底部车轮结构第5页 共 18 页2 机器手臂的设计图 3 机械手的结构我们设计的这个机器手采用了曲柄滑块机构，A，B，C 点处安装了橡胶皮，1，2 两点固定在支撑板上， 当滑块 W向前移动时， 根据杆子的结构，A，B，C 点将向中心收缩，产生一个收缩的趋势，就抓紧杆件。当滑块W向后移动时， A，B，C 点会张开，即松开杆件。再配合机构的移动构件，机械手 就能很好的实现上升和下降。在本方案中，由曲柄滑块机构的一系列动作，使机械手实现抱紧松开的动作，机械手的夹紧依靠滑块使3 个橡胶皮与构件紧紧地接触。在接触的时间内实现另一个机械手的升降， 在松开杆件的时间内实现自身的升降。这两段时间的长度很难控制，可以说光靠电机是不可能实现的。此外考虑到机械手垂直夹紧杆件时支撑板所受的力矩很大，难以锁住杆件，因此可以改变机械手臂与杆件的角度来减小力矩，但角度不能太小，太小的话就第6页 共 18 页会...