多功能機器人創新設計

機械設計制造及其自動化論文，論文編號:JX1232  論文字數:13322.頁數:37

摘  要
 解決“如何讓工作變的更高效，安全，減少工作人員在危險環境中工作時間，使工作更具安全性？”，開發多功能機器人在第一時間進入現場進行作業，而工作人員只在危險環境外操作，保證工作人員生命安全。本課題組通過研究并開發一款多功能機器人。該機器人具有獨特的機械結構和電控系統，可以完成一些較為復雜的工作任務。
 開發的機器人采用三段式底盤結構，可以完成翻越矮墻、爬樓梯、爬陡坡、越壕溝等動作。強勁的底盤功能使機器人具有較強的通過能力，確保機器人能夠順利到達目的地執行任務。在機器人的底盤上安裝一條精密的機械臂，機器人可以利用它來完成抓放物品等簡單動作。
 在擁有良好的硬件設備的同時，該機器人還具有一套用單片機功能實現的遙控系統，可以使操作人員在遠離危險區域的地方操縱機器人，降低人員操作危險性。
 目前國外在特殊工作場合的機器人使用頻率比較高，機器人種類也比較豐富多樣。例如中央空調的通風管道清潔，機器人排爆，機器人反恐等。而國內機器人使用就不那么普遍了。因此課題組做該方面的創新研究還是很有必要和現實意義的。
 
關鍵詞： 機器人  底盤  遙控
Abstract
 We should solve the probleme "how to make the work more efficient, security , reduce working time in dangerous environments, make the work more security ". The development of multi-function robot entered the scene in the first time, and staff only operate in the environment that not dangerous, and make sure the security of staff. We decide to research and the development a multi-function robot. The robot has a unique structure and electronic control system that can complete some of the more complex tasks.
 The robot developed whit Three-stage chassis structure, it can completed gets across low wall, climbs stairs, climbs steep slopes,gets across the trenches, and finish other mission .Strong chassis ensure that the robot has strong capacity to reach their destinations smoothly. Set an  refinement mechanic arm in the robot's chassis, the robot can use it to grasp things, and finish simple actions.
 Has the hardware with good equipment, the robot also has a the MCU to make the remote control possible that can ensure the operators controlled robot in the region far away from dangerous areas, reducing personnel to operate dangerous.
 Robot works in special occasions currently aboard, the robot has many types. Such as central air-conditioning ventilation pipe cleaner, eliminate bombs, oppose terrorism. But in china robot is not used so common. So the research or innovation that we do is necessary and practical significance.
 
Keywords:  Robot  Classis  Remote control

目 錄
中文摘要 I
英文摘要 II
第一章 緒論 1
 1.1 選題的背景與意義 1
 1.2 國內外概括 2
 1.3 研究內容 5
1.3.1機器人結構設計 5
1.3.2機器人的制造與試驗 6
1.3.3機器人電子控制系統的研制 6
 1.4 本章小結 6
第二章  設計任務 7
 2.1 設計題目 7
 2.2 設計目標與要求 7
 2.3 設計內容和完成情況 7
2.3.1 動作要求 8
2.3.2 機器人設計制作完成情況 8
 2.4 本章小結 9
第三章  結構設計 10
 3.1 底盤結構設計 10
3.1.1  底盤結構 10
3.1.2  底盤螺紋螺桿機構 10
 3.2 機械臂轉盤結構設計 11
 3.3 機械臂結構設計 12
3.3.1  機械臂平動機構 12
3.3.2  機械臂前端轉動機構 12
3.3.3  機械手腕轉動機構 13
 3.4 機械手結構設計 14
 3.5 總體結構設計 14
 3.6 本章小結 15
第四章 機器人遙控部分設計 16
 4.1 控制部分兩種方案 16
 4.2 發送模塊設計 16
 4.3 接受模塊設計 20
 4.4 電機驅動模塊設計 22
第五章 機器人設計相關計算與分析 24
 5.1 底盤驅動部分設計與計算 24
 5.2 底盤驅翻折部分設計與計算 24
 5.3 手臂動力與傳動的設計、計算與分析 25
5.3.1  手臂的轉臺部分 25
5.3.2  手臂的垂直升降部分 25
5.3.3  手臂的水平伸縮部分 26
5.3.4  手臂前端轉動部分 26
5.3.5  手臂的手腕部分 26
5.3.6  手臂的手爪部分 26
第六章 作品照片 27
第七章 總結 30
致 謝 32
參考文獻 33