多用途機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化論文，論文編號(hào):JX1140  論文字?jǐn)?shù):14302.頁(yè)數(shù):39

摘  要
 機(jī)器人不僅具有人類所不能完成的動(dòng)作，還可以根據(jù)人們的意愿進(jìn)行合理的智能化設(shè)計(jì)。通過(guò)各種合理化設(shè)計(jì)，機(jī)器人被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。因此，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)器人的研究給予了高度的重視。本文簡(jiǎn)要介紹了機(jī)器人的發(fā)展和現(xiàn)狀，并介紹了機(jī)器人的意義。在介紹完機(jī)器人的底盤(pán)設(shè)計(jì)方案和機(jī)械臂的設(shè)計(jì)方案后，對(duì)機(jī)器人各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及各個(gè)部件的工作原理進(jìn)行了描述，并且對(duì)機(jī)械臂的各個(gè)部分的參數(shù)進(jìn)行了選定，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了選擇。并且參考國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r，提出了實(shí)用化的機(jī)械手結(jié)構(gòu)并介紹了該機(jī)械手的控制方式和對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了受力分析。本次設(shè)計(jì)主要完成解救人質(zhì)機(jī)器人部分功能的完善，對(duì)機(jī)器人存在的不足之處進(jìn)行改善，尤其是在機(jī)械臂方面，對(duì)其實(shí)用化設(shè)計(jì)。
 
關(guān)鍵詞： 機(jī)器人  機(jī)械臂  運(yùn)動(dòng)分析  參數(shù)

Abstract
 Robot can complete the action that mankind can not be completed, also it can be reasonably intelligent designed, according to the wishes of peoples. Through rationalization of design, the robot has been used in various fields. Therefore, the developed countries put high importance to the robot. This paper describes the robot's development and the status quo, and introduces the significance of designing a robot. After introducing to the design of the robot chassis and manipulator, the paper also describes the structural design of the robot, the working principle of the various components, confirms parameters of the various parts of manipulator and selects the corresponding driving motors. Reference to the development of industrial robot both here and abroad, the practicality structure of the manipulator is put forward and introduces the control and analysis of the manipulator. The design is major in improving some deficiencies of hostage-rescuing robot, especially in the manipulator, that should be designed practical.
 
Keywords:  Robot   Manipulator   Motion Analysis   Parameters
目  錄
 摘要  i
Abstract ii
目錄 iii
第一章  緒論 1
 1.1 選題的背景與意義 1
 1.2 國(guó)內(nèi)外概括  1
 1.3 研究?jī)?nèi)容 4
第二章  設(shè)計(jì)任務(wù) 6
 2.1 設(shè)計(jì)題目 6
 2.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)與要求 6
 2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 6
2.3.1 動(dòng)作要求 7
2.3.2 機(jī)器人設(shè)計(jì)創(chuàng)新和實(shí)用化設(shè)計(jì) 7
第三章  設(shè)計(jì)方案擬定 8
 3.1  設(shè)計(jì)方案概述 8
 3.2  機(jī)器人主要組成部分 8
3.2.1 底盤(pán)結(jié)構(gòu)概述 8
3.2.2  手臂結(jié)構(gòu)概述 8
 3.3  機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)步驟 9
3.3.1  穿過(guò)隧道 9
3.3.2  越過(guò)壕溝 10
3.3.3  解救人質(zhì) 10
3.3.4  翻隔離墻 11
3.3.5  安放人質(zhì) 11
第四章  動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 13
 4.1  底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 13
4.1.1  底盤(pán)結(jié)構(gòu) 13
4.1.2  底盤(pán)螺紋螺桿機(jī)構(gòu) 13
 4.2  機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 14
4.2.1  底座轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 14
4.2.2  機(jī)械臂平動(dòng)機(jī)構(gòu) 15
4.2.3  機(jī)械臂前端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 16
4.2.4  機(jī)械手腕轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 16
4.2.5  機(jī)械手抓緊機(jī)構(gòu) 17
第五章  動(dòng)力與傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 18
 5.1  底盤(pán)動(dòng)力與傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 18
5.1.1  底盤(pán)的驅(qū)動(dòng)部分 18
5.1.2  底盤(pán)的翻折部分（即底盤(pán)的螺紋螺桿機(jī)構(gòu)） 18
 5.2  手臂動(dòng)力與傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與分析 19
5.2.1  手臂的轉(zhuǎn)臺(tái)部分 19
5.2.2  手臂的垂直升降部分 19
5.2.3  手臂的水平伸縮部分 19
5.2.4 手臂前端轉(zhuǎn)動(dòng)部分 20
5.2.5  手臂的手腕部分 20
5.2.6  手臂的手爪部分 20
 5.3  控制部分的設(shè)計(jì)計(jì)算與說(shuō)明 20
5.3.1  電路的設(shè)計(jì) 20
5.3.2  電源的選擇 21
 5.4 人質(zhì)艙的設(shè)計(jì)計(jì)算與說(shuō)明 21
第六章 機(jī)械臂的新方擬定——即機(jī)械臂實(shí)用化設(shè)計(jì) 22
 6.1 機(jī)械臂方案的設(shè)計(jì) 22
 6.2 機(jī)械手的控制部分 23
6.2.1 液壓站 23
6.2.2 機(jī)械手旋轉(zhuǎn)控制 23
6.2.3 豎直油缸系統(tǒng) 24
6.2.4 水平油缸系統(tǒng) 24
6.2.5 夾持 24
 6.3 機(jī)械手的受力分析 24
6.3.1 軸承節(jié)點(diǎn)受力計(jì)算 25
6.3.2 滾動(dòng)軸承的選擇與疲勞壽命的校核計(jì)算 30
第七章  總  結(jié) 32
參考文獻(xiàn) 34