移动机器人转台的设计.doc

1引言小型机器人主要用于代替人工作业,批量生产成本一般较低。由于上述特点,它大都用于简单、重复、繁重工作,如上、下料,搬运等,以及工作环境恶劣场所,如喷漆、焊接、清砂与清理核废料等。它使传统工业生产面貌发生了根本性变化,使人类生产方式从手工作业、自动化跨入了智能化时代。,综合运用所学基础理论知识,根据给定总体结构尺寸、重量及运动特性指标,进行结构选型、机构设计。通过本课题研究,通过对设计要求、工作原理与机构动作剖析与理解,构思机构运动方式与传动布局,并进行机构、零部件设计计算等环节实践,培养设计、计算、制图及计算机应用能力,以提高剖析与解决工程实际问题能力。,科技发展,人们将大量简单繁重工作交给机器人,机器人仆人将大量出现。如汽车司机长时间驾驶容易疲劳,汽车将有安全自动驾驶模式。现在自动驾驶车能对前方车辆实行避让超车,但对小动物或人不知避让,这要待更聪明传感器出现或图像处理更精细些。在医疗领域,能进入人体微型机器人将大显身手。它们进入血管、肠道等地方进行清理、探查、保健预警等。工业机器人在国外发达国家用很普遍,随着新兴产业出现,相应工业机器人必将会研制出来。国际形势虽无世界大战之虑,但局部冲突时有发生,反恐形势依然严峻。美国与许多欧洲国家以及日本都投入大量人力物力研发军用机器人。大型无人坦克冲锋陷阵,小型昆虫机器人“间谍”到处爬行,少量作战人员在安全信息中心运筹帷幄。2004年我国中国科学院沈阳自动化研究所也自行研制出“灵蜥”系列反恐防暴机器人。,转台旋转与升降系统。转台系统有回转与俯仰两个自由度。为使俯仰运动满足自锁要求,拟采用棘轮机构,因其工作时有较大冲击与噪声,而且运动精度较差,故放弃。考虑使用螺旋机构,其优点是能获得很大减速比,还可有自锁性。它主要缺点是机械效率一般较低,特别是具有自锁性时效率将低于50%。转台回转运动可考虑使用蜗轮蜗杆机构,其优点是传动平稳,啮合冲击小,由于蜗杆头数少,故单级传动可获得较大传动比,且结构紧凑。2转台系统总体设计转台系统有两个自由度,若视转台回转为第一自由度。第一自由度结构及尺寸取决于搭载对象质量,以及搭载对象对机器人作用力,而第一自由度受第二自由度影响,故应先计算第二自由度传动零件。第二自由度即为转台俯仰运动,采用了螺纹副结构,并结合摆动导杆机构,。,以及搭载对象对机器人作用力。俯仰运动传动结构为螺旋传动,并利用了摆动导杆机构,。-俯仰台2-螺母B203-丝杠B204-销5-联轴器6-连接座7-减速箱8-电机9-空心轴10-,电机旋转运动经减速箱减速后,由联轴器传递给丝杠,使丝杠旋转。丝杠旋转使与之配合螺母作相对直线运动。因为螺母是固定在俯仰台底部,所以实质上是俯仰台在绕水平轴转动,实现了俯仰自由度。转台回转自由度主要是由蜗轮蜗杆减速器传递。电机旋转运动经减速箱减速后,由同步带传递给蜗杆轴,蜗杆轴带动蜗轮转动,使之完成回转运动。蜗轮蜗杆传动一种空间齿轮传动,它能实