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1、机械原理课程设计设计说明书机器人设计 学 院：机电工程学院 专 业 班 级：09 车辆二班 指 导 老 师：李粤 学 生 姓 名：舒俊华 学 号：20090507310066起止日期：2011年6月10日至2011年6月29日目录 设计任务书1 前言2 方案设计3 评价10 创新设计心得11 参考资料12课程设计任务书2010-2011学年第二学期课程名称：机械原理 设计题目：机器人的设计完成期限：2011年6月10日至2011年6月29日内容及任务 设计任务：设计一个机器人，要求机器人由轮子驱动可以在室内进行简单的行走。机器人的手臂可以伸缩，并可以抓取小件物品。机器人的身体可以上升下降，以抓
2、取不同高度的物品。 原始数据及设计要求该机器人主要由三部分组成：手臂部分，主体部分，底盘部分。手臂部分是该机器人设计的主要部分。其大致分为手臂连杆机构，手抓部分，滑块及固定杆。滑块在固定杆上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动。连杆机构可以作前后伸缩，左右摆动。手爪部分用于抓取物品，利用钢丝绳传动。主体部分是利用马达传动，供给手臂部分以运动的动力。主体内部依靠齿轮系变换传动比，并用丝杆与底盘相连，靠丝杆的转动来使主体部分上升下降。底盘部分也是利用马达传动，靠轮子的运动使机器人相对于地面运动，并能实现转弯。底盘通过导杆及丝杆与主体相连。 设计工作：编写说明书一份及机构图一张参考资料机械原理第七版
3、孙恒主编， 高等教育出版社机械设计 第四版 邱宣怀主编，高等教育出版社 前言 机器人的主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。与传统的机器相比，具有生产过程的几乎完全自动化和生产设备的高度适应能力等优点。 现在工业机器人主要用于汽车工业、机电工业（包括电讯工业）、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其它重型工业和轻工业部门。机器人除了在工农业上广泛应用之外，还用于进行探索，即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。 机器人与我们息息相关！学习和研究机器人对我国的机器人行业的发展至关重要。 方案设计一， 底盘的设计：底盘部分利用马达传动，靠轮子的运动使机器人相对于地面运动，并能实现转弯。底盘
4、通过导杆及丝杆与主体相连。(a)差速器（实现机器人的转弯）当左右驱动车轮存在转速差时，左、右车轮上的转矩之差等于折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩。1,2-半轴齿轮；3-差速器壳；4-行星齿轮；5-行星齿轮轴；6-主减速器从动齿轮差速器运动原理示意图（b）马达(供给机器人动力)底盘部分的一些参数（单位：mm）轴距轮距前轮宽后轮宽轮直径马达500450100150150功率p=25w转速n=800r/m电压U=12v底盘部分平面图二，主体部分设计主体部分是利用马达传动，供给手臂部分以运动的动力。主体内部依靠齿轮系变换传动比，并用丝杆与底盘相连，靠丝杆的转动来使主体部分上升下降。（a）马达（供给动力）
5、（b）齿轮系（控制主体部分的上升下降）该齿轮系的传动比为：i13=W1/W3=i12xi23=R3/R1=10（c）丝杆（控制主体部分的上升下降）（d）头部（内置蓄电池及放一照明灯）主体部分的一些参数LED灯摄像头齿轮系的传动比丝杆长度马达10w100万像素10500mmP=15wN=800r/min电压U=12v主体部分主视图三，手臂部分手臂部分是该机器人设计的主要部分。其大致分为手臂连杆机构，手抓部分，滑块及固定杆。滑块在固定杆上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动。连杆机构可以作前后伸缩，左右摆动。手爪部分用于抓取物品，利用钢丝绳传动。（a） 手爪部分（b） 手臂连杆机构（抓取物体）(c)
6、滑块部分（滑块在固定杆上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动）手臂部分的一些参数连杆(mm)L1= L4=700 L2=L3=450 L5=350 L6=500 L7=80马达P=18w n=800r/min 电压U=12v手臂部分主视图评价底盘部分 底盘部分是利用马达驱动，靠轮子的运动使机器人相对于地面运动，利用差速器能实现转弯。底盘通过导杆及丝杆与主体相连。结构简单，成本较低。主体部分 主体部分是利用马达传动，供给手臂部分以运动的动力。主体内部依靠齿轮系变换传动比，并用丝杆与底盘相连，靠丝杆的转动来使主体部分上升下降。稳定性较好，结实耐用。灵活性较差，导致上升下降较慢。手臂部分 滑块在固定杆
7、上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动。连杆机构可以作前后伸缩，左右摆动。手爪部分用于抓取物品，利用钢丝绳传动。由于连杆较多，导致精度有误差，导杆过多导致手臂部分显得笨重，运动迟缓。钢丝绳长期工作受力，影响其使用寿命。 创新设计心得经过十几天的努力，无数次的通宵熬夜，机械原理的课程设计终于圆满完成了。突然有一种自豪感！在十几天的设计之路上，得到了同学们的热情帮助。在此，我深表感谢！谢谢你们！课程设计对我来说是一个全新的挑战，因为以前没有经历过。作为机械原理这门课的课程设计，这次的课程设计和机械原理息息相关。如果我们没有学好这门课的话，会给课程设计带来很大不便。这要求我们要管好自己，增强主观能动性。因为机械原理这门课不容易，换句话说，很难！所以在平时的学习中会有不少听不懂的，有时候听不懂就不听了，而在课程设计中发现，有些听不懂，不想听的，恰恰是最重要的。我们要在平时养成遇到问题知难而上，而不是放弃，这样我们才能更好地完成工作。这次机器人的设计，让我在这个过程中学会了团队合作，学会了坚持不懈的努力，更从中学会了如何做人的道理，真是让我受益颇多。经这参考资料1.机械原理第七版 孙恒主编， 高等教育出版社2. 机械设计 第四版 邱宣怀主编，高等教育出版社