家用搬运机器人.doc

三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人三峡大学第四届机械创新设计大赛作品设计说明书——家用搬运机器人参赛成员:杨凡,方航,葛旭甫,吴阳,陈健指导教师:............................................................. ....................................................................... ......................................................................... ................................................................. 五. 作品市场前景........................................................................ 六. 缺陷分析............................................................................ 七. 参考文献................................................................... 八. 附页........................................................................... 三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人一. 设计背景及意义我们平时在食堂吃饭的时候,会发现到最后会有很多的盘子、筷子、残留物等需要清理, 尤其在欣苑这样的面积比较大的食堂, 这是一项非常繁重的工作, 给食堂的阿姨增添了许多额外的麻烦。那么有没有一种可以代替阿姨收拾餐具的东西呢?我们通过不断地思考,最后发现可以设计一种能够自动识别垃圾、判别方向、清理家庭废物的机器人。最后我们做出了这个家用搬运机器人,在实际的设计中,我们不可能将实际的餐具放到机器人面前让它抓, 所以我们就用塑料小圆桶替代了餐具, 在机械手承受的力度, 抓物的松紧程度上会有所改变。这个机器人主要就是针对家庭使用设计的,例如:收盘子,清理桌上的废物, 倒垃圾, 重复性的搬运工作等等家务劳动。如果在里面添加语音识别系统(苹果公司现在已经研发了) ,家庭搬运机器人将拥有自动语音对讲功能,就可以用在大型商场及大型的餐厅了。二. 作品简介 总结构介绍: 机械手: 通过两对类似于锥齿轮的旋转体的啮合来实现机械手的抓紧和放松。机械手臂与机械手的工作配合: 通过双摇杆机构来控制类似锥齿轮旋转体的动作,从而控制机械手。电机(三个伺服电机) :分别控制左右轮和机械手。三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人传感器(超声波传感器,压力传感器)部分; 履带型车轮及机器人连杆; 主线控制部分; 结构介绍该设计主要包含 RCX 、三个马达、一个触控感测器和一个超声波感测器,各种大小的轮胎和履带, 齿轮、轮轴、横梁,还有各种连接杆。三. 工作原理 功能介绍这个家用搬运机器人可以通过超声波传感器扇形扫描的方式,自主寻找离它最近的物体, 确定物体方位, 找到并把它抓起来, 然后送到远点的地方放下, 最后快速退回起点位置, 继续寻找其它最近的物体。循环三次: 依次寻找、抓取、搬运、和放下三个物体。在这个机器人里面有三个电机,A 电机控制着机械手的抬起和放下动作,B、 C 电机控制着小车的左右轮子, 从而控制着小车的行走。同时, 超声波传感器可以检测到小车与物体之间的距离, 在超声波传感器的后面藏着的是触碰传感器, 当机械手抬起来, 机械手上的一个挡块会压下压力传感器,这时 A 电机停转,机械手也停止在极限高度。 NXT 电机是伺服电机, 电机里都有一个编码器, 实时检测着电机转动的角度, 正是因为编码器,它记录下了当超声波传感器找到最近物体的当时, C 电机的转动角度, 才使小车扇形扫描结束后, 转回到与物体正对的三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人三峡大学第四届机械创新设计大赛家用搬运机器人方向, 张开机械手,抓起物体。 机械原理: 总设计图: 机械传动部分 总体工作原理三峡大学第四届机械创新设计大赛家用