无线遥控搬运机器人的设计与制作.doc

无线遥控搬运机器人的设计与制作.doc无线遥控搬运机器人的设计与制作
:针对现代特殊工业环境不便人力搬运货物的实际情况,设计了一款无线遥控机器人实现货物的精确搬运堆放。考虑到工作环境多变,故采用红外线遥控技术实现对机器人的实时控制。该机器人采用SolidS软件模拟仿真、运动受力分析,并最终实现模型的制作。
关键词:红外线遥控电机参数传动分析模型制作测试与调试
:TP242:A:1007-3973(2012)004-062-02
1引言
当今社会,工业环境日益复杂,货物的搬运堆放已面临机械化的趋势。针对环境的多变性、货物堆放的复杂性,采用红外线无线遥控实现对机器人的实时操控,完成对货物的准确堆放。机器代替搬运工的角色,高效率的工作,操作人员不但可以实现远距离的控制,还可以免受各种工业环境对人体造成的不利影响因素。
搬运机器人(transfer robot)是可以进行自动化搬运作业的工业机器人,是近代自动控制领域出现的一项高新技术。我们通过前期讨论完成设计要求,采用slodiS软件进行模拟运动受力分析,得出运动仿真动画,模拟出传动受力曲线。
2无线遥控机器人的结构和功能
无线遥控机器人主要是代替人实现对货物的堆放,堆放过程中要实现对货物的夹取、运输、摆放三个步骤。图1所示为模拟工作环境及货物尺寸的虚拟建模。无线遥控机器人的结构设计共有这几部分组成:行进采用车轮滚动实现、结构框架、移动机械工作台、机械手。
传动机构采用电机驱动,整体包括5个减速电机。两电机提供机器人行进动力,一个实现工作台的水平移动,一个实现机械手的上下平动,一个为机械手的夹取提供动力。
3三维建模、运动受力仿真
基于SolidS精确的虚拟仿真技术,采用SolidS软件中进行运动受力仿真分析。
丝杆螺母机构、滑轮导轨起重结构:SolidS中运动仿真分析。
滑轨采用直线导轨,配合滑轮的起重支撑作用,再由电机提供动力,实现整个机械手的升降,如图4所示。该机构设计考虑以下几点:不管在模型的制作过程中,还是模型的测试中都简单实用有效。
4实物模型制作中遇到的问题及其解决办法
主要原因如下:加工精度达不到要求、理论设计过程中摩擦因素考虑不全面、电机输出扭矩达不到预想的要求。
电机的选用
无线遥控搬运机器人采用12V直流电源,电机均采用额定电压12V、,-3500、ZGA37RG40i-5000等。考虑到电机的自锁功能,在机械手的升降过程中,可以实现机械手的空间定位。