搬運(yùn)機(jī)器人畢業(yè)設(shè)計(jì) （含外文翻譯）

1、<p><b>　　1 前 言</b></p><p>　　眾所周知隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的分工越來越明細(xì)，尤其是在現(xiàn)代化的大產(chǎn)業(yè)中，有的人每天就只管擰一批產(chǎn)品的同一個(gè)部位上的一個(gè)螺母，有的人整天就是接一個(gè)線頭，人們感到自己在不斷異化，各種職業(yè)病逐漸產(chǎn)生，于是人們強(qiáng)烈希望用某種機(jī)器代替自己工作，因此人們研制出了機(jī)器人，用以代替人們?nèi)ネ瓿赡切﹩握{(diào)、枯燥或是危險(xiǎn)的工作。</

2、p><p>　　搬運(yùn)機(jī)器人的顯著特點(diǎn)是無人駕駛，它裝備有自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，可以保障系統(tǒng)在不需要人工引航的情況下就能夠沿預(yù)定的路線自動(dòng)行駛，將貨物或物料自動(dòng)從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地。[1]搬運(yùn)機(jī)器人的另一個(gè)特點(diǎn)是柔性好，自動(dòng)化程度高和智能化水平高，它的行駛路徑可以根據(jù)倉儲(chǔ)貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活改變，并且運(yùn)行路徑改變的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶和剛性的傳送線相比非常低廉。搬運(yùn)機(jī)器人一般配備有裝卸機(jī)構(gòu)，可以與其他物流設(shè)備自動(dòng)接

3、口，實(shí)現(xiàn)貨物和物料裝卸與搬運(yùn)全過程自動(dòng)化。此外，搬運(yùn)機(jī)器人還具有清潔生產(chǎn)的特點(diǎn)，依靠自帶的蓄電池提供動(dòng)力，運(yùn)行過程中無噪聲、無污染，可以應(yīng)用在許多要求工作環(huán)境清潔的場(chǎng)所。</p><p>　　搬運(yùn)機(jī)器人作為一種成熟的產(chǎn)品和技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廣泛應(yīng)用，對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)效率降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平起到了顯著的作用。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用和需求越來越強(qiáng)烈，已經(jīng)約有千臺(tái)AGV在使用，而且市場(chǎng)在逐

4、漸擴(kuò)大。根據(jù)初步市場(chǎng)調(diào)查分析，今后5年內(nèi)，國(guó)內(nèi)各行業(yè)對(duì)AGV需求量可達(dá)數(shù)千臺(tái)，年產(chǎn)值接近2億元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。</p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　總結(jié)一下，我們認(rèn)為，機(jī)器人有三個(gè)發(fā)展階段，那么也就是說，我們習(xí)慣于把機(jī)器人分成三類，一種是第一代機(jī)器人，那么也叫示教再現(xiàn)型機(jī)器人，它是通過一個(gè)計(jì)算機(jī)，來控制一個(gè)多自由度的一個(gè)機(jī)械，通過示教存儲(chǔ)程序和信息，工作時(shí)

5、把信息讀取出來，然后發(fā)出指令，這樣的話機(jī)器人可以重復(fù)的根據(jù)人當(dāng)時(shí)示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動(dòng)作，比方說汽車的點(diǎn)焊機(jī)器人，它只要把這個(gè)點(diǎn)焊的過程示教完以后，它總是重復(fù)這樣一種工作，它對(duì)于外界的環(huán)境沒有感知，這個(gè)操作力的大小，這個(gè)工件存在不存在，焊的好與壞，它并不知道，那么實(shí)際上這種第一代機(jī)器人，也就存在它這種缺陷。</p><p>　　在20世紀(jì)70年代后期，人們開始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺的機(jī)器人，這種帶感覺的機(jī)器

6、人是類似人在某種功能的感覺，比如說力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺和人進(jìn)行相類比，有了各種各樣的感覺，比方說在機(jī)器人抓一個(gè)物體的時(shí)候，它實(shí)際上力的大小能感覺出來，它能夠通過視覺，能夠去感受和識(shí)別它的形狀、大小、顏色。抓一個(gè)雞蛋，它能通過一個(gè)觸覺，知道它的力的大小和滑動(dòng)的情況。</p><p>　　那么第三代機(jī)器人，也是我們機(jī)器人學(xué)中一個(gè)理想的所追求的最高級(jí)的階段，叫智能機(jī)器人，那么只要告訴它做什么，不用告訴它怎么去做

7、，它就能完成運(yùn)動(dòng)，感知思維和人機(jī)通訊的這種功能和機(jī)能，那么這個(gè)目前的發(fā)展還是相對(duì)的只是在局部有這種智能的概念和含義，但真正完整意義的這種智能機(jī)器人實(shí)際上并沒有存在，而只是隨著我們不斷的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能的概念越來越豐富，它內(nèi)涵越來越寬。</p><p>　　那么從三代機(jī)器人發(fā)展過程中，從另一個(gè)方面，我們對(duì)機(jī)器人從應(yīng)用的角度進(jìn)行了分類，比如說工業(yè)機(jī)器人，它包括點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、搬運(yùn)、碼垛，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中工作的這種機(jī)

8、器人，我們統(tǒng)稱為工業(yè)機(jī)器人，那么從不同的應(yīng)用中，到水下去作業(yè)的叫水下機(jī)器人，到空間作業(yè)的叫空間機(jī)器人，同時(shí)又存在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)，對(duì)醫(yī)療機(jī)器人叫醫(yī)用機(jī)器人，還包括娛樂機(jī)器人，建筑和居室上用的機(jī)器人，所以從應(yīng)用分類，它包括從行業(yè)、應(yīng)用角度，也可以進(jìn)行這樣簡(jiǎn)單的分類。[2]</p><p>　　搬運(yùn)機(jī)器人【transfer robot】是可以進(jìn)行自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。最早的搬運(yùn)機(jī)器人出現(xiàn)在1960年的美國(guó)，Ve

9、rsatran和Unimate兩種機(jī)器人首次用于搬運(yùn)作業(yè)。搬運(yùn)作業(yè)是指用一種設(shè)備握持工件，是指從一個(gè)加工位置移到另一個(gè)加工位置。搬運(yùn)機(jī)器人可安裝不同的末端執(zhí)行器以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，大大減輕了人類繁重的體力勞動(dòng)。目前世界上使用的搬運(yùn)機(jī)器人愈10萬臺(tái)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)裝配流水線、碼垛搬運(yùn)、集裝箱等的自動(dòng)搬運(yùn)。部分發(fā)達(dá)國(guó)家已制定出人工搬運(yùn)的最大限度，超過限度的必須由搬運(yùn)機(jī)器人來完成。<

10、/p><p>　　裝卸搬運(yùn)是物流的功能要素之一，在物流系統(tǒng)中發(fā)生的頻率很高，占據(jù)物流費(fèi)用的重要部分。美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)過程中裝卸搬運(yùn)費(fèi)用占成本的20~30%，德國(guó)物流企業(yè)物料搬運(yùn)費(fèi)用占營(yíng)業(yè)額的1/3，日本物流搬運(yùn)費(fèi)用占國(guó)民生產(chǎn)總值的10.73%，我國(guó)生產(chǎn)物流中，裝卸費(fèi)用約占加工成本的15.5%。國(guó)內(nèi)外一直在尋求機(jī)械化和智能化的搬運(yùn)技術(shù)和裝備。AGV，一種柔性化和智能化物流搬運(yùn)機(jī)器人，在國(guó)外從50年代在倉儲(chǔ)業(yè)開始使用，目前已

11、經(jīng)在制造業(yè)、港口、碼頭等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)，AGV的應(yīng)用也逐漸開始。</p><p>　　倉儲(chǔ)業(yè)是搬運(yùn)機(jī)器人最早應(yīng)用的場(chǎng)所。1954年世界上首臺(tái)搬運(yùn)機(jī)器人在美國(guó)的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的倉庫內(nèi)投入運(yùn)營(yíng)，用于實(shí)現(xiàn)出入庫貨物的自動(dòng)搬運(yùn)。目前世界上約有2萬臺(tái)各種各樣搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)行在2100座大大小小倉庫中。海爾集團(tuán)于2000年投產(chǎn)運(yùn)行的開發(fā)區(qū)立體倉庫中，9臺(tái)

12、搬運(yùn)機(jī)器人組成了一個(gè)柔性的庫內(nèi)自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，成功地完成了每天23400的出入庫貨物和零部件的搬運(yùn)任務(wù)。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)方案論證</b></p><p>　　本課題通過對(duì)倉庫搬運(yùn)機(jī)器人工作對(duì)象及工作場(chǎng)所的分析研究，深入了解其工作是如何進(jìn)行，各部分零部件應(yīng)該如何運(yùn)行以及如何緊密配合，先確定其總體結(jié)構(gòu)再對(duì)主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算確定其尺寸大小以及確定電機(jī)

13、型號(hào)。</p><p><b>　　2.1 基本思想</b></p><p>　?。?） 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工作環(huán)境限制。本設(shè)計(jì)中采用有軌機(jī)器人方案。</p><p>　?。?） 考慮到搬運(yùn)貨物時(shí)所需要精確度不是很高，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，境地成本，采用角鐵焊接結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?） 為了滿足設(shè)計(jì)要求，須設(shè)計(jì)三個(gè)獨(dú)立的電

14、機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，各部分之間通過計(jì)算機(jī)控制、協(xié)調(diào)工作。</p><p>　　（4） 本次設(shè)計(jì)只是該題目的機(jī)械部分，而對(duì)應(yīng)控制部件的考慮較少。 </p><p>　　3 倉庫搬運(yùn)機(jī)器人的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1 貨物裝載伸縮裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 確定傳動(dòng)方案</p><p>　　我們所學(xué)的傳動(dòng)

15、方式有以下幾種：帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)和鋼絲繩傳動(dòng)等，一般地說，嚙合傳動(dòng)傳遞功率的能力高于摩擦傳動(dòng)；蝸輪傳動(dòng)工作的發(fā)熱情況較為嚴(yán)重，因而傳動(dòng)的功率不宜過大；摩擦輪傳動(dòng)由于必須有足夠的壓緊力，故而在傳遞同一圓周力時(shí)，其壓軸力比齒輪傳動(dòng)的大幾倍，因而不宜用于大功率傳動(dòng)。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，價(jià)格低廉和緩沖吸振特點(diǎn)。可是容易磨損松弛，易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；鏈傳動(dòng)只能實(shí)現(xiàn)平行軸間同向傳動(dòng)而且運(yùn)動(dòng)時(shí)不能保持恒定瞬時(shí)傳動(dòng)比；齒輪傳

16、動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定但是齒輪傳動(dòng)制造及安裝精度要求高價(jià)格較貴而且不宜用于傳動(dòng)距離過大場(chǎng)合。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)由于機(jī)器人用于搬運(yùn)，其搬運(yùn)高度為500mm-2500mm，而且貨物架需要靈活且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)速度不宜過大，綜合考慮以上因素本次設(shè)計(jì)采用蝸輪蝸桿減速器和鋼絲繩傳動(dòng)。</p><p>　　此次合理的傳動(dòng)方案如下圖所示</p><p&g

17、t;　　圖3.1 貨物拖架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>　　Figure 3.1 cargo carriage drive mechanism</p><p>　　鋼絲繩傳動(dòng)是利用摩擦力來傳動(dòng)的，而鋼絲繩本身截面為圓型，且鋼絲繩本身直徑很小，所以導(dǎo)致其摩擦面積很小，這樣很不利于摩擦傳動(dòng)。上圖中標(biāo)號(hào)1的零件為傳動(dòng)用鋼絲繩磙子，為了克服鋼絲繩的摩擦面積小的缺點(diǎn)，將該部分設(shè)計(jì)成將鋼絲繩在磙子上纏繞幾

18、圈，以次來增加鋼絲繩與磙子之間的接觸面積，從而增加了摩擦力，增加了摩擦傳動(dòng)效率。</p><p>　　3.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度調(diào)節(jié)，完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求，保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有多種，主要有以下幾種：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)（三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)）、伺服電動(dòng)機(jī)等。交流電

19、動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維護(hù)方便、運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，因此，它是工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。由于此次設(shè)計(jì)的機(jī)器人是應(yīng)用于倉庫搬運(yùn)業(yè)，而且搬運(yùn)貨物最大重量為40㎏，故而需要一個(gè)能夠提供足夠大動(dòng)力的電機(jī)來提供動(dòng)力，因此應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　3.1.3 選擇電動(dòng)機(jī)的功率（容量）</p><p>　　依據(jù)所選擇的

20、電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)大于工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率</p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　?。ü?）</b></p><p>　　式中 ——電動(dòng)機(jī)額定功率，Kw；</p><p>　　——工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率，Kw；</p><p>　　已知 ，L=

21、0.4m </p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　所需電動(dòng)機(jī)功率由下式計(jì)算：</p><p><b>　?。ü?）</b></p><p>　　式中 ——工作機(jī)所需有效功率，由工作機(jī)的

22、工藝阻力及運(yùn)行參數(shù)確定。</p><p>　　——電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率。</p><p><b>　　（公式3）</b></p><p>　　——傳動(dòng)裝置的總效率; </p><p>　　——渦輪蝸桿傳動(dòng)效率,其大小為66%;</p><p>　　——鋼絲繩傳動(dòng)效率，其大小為99%;</

23、p><p>　　——滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率，其大小為99%;</p><p>　　——鋼絲繩磙子傳動(dòng)效率，其大小為99%。</p><p>　　由于考慮到動(dòng)力設(shè)備不能與所搬運(yùn)貨物干涉，因此動(dòng)力設(shè)備應(yīng)盡可能的占用較少面積。因此選用電動(dòng)機(jī)和蝸輪蝸桿整合在一起的動(dòng)力設(shè)備，以此來減少所占用的空間。</p><p>　　因此查表可選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)：德國(guó)動(dòng)力

24、設(shè)備GKS05-3MV071-32。</p><p>　　該設(shè)備將蝸輪蝸桿減速器和制動(dòng)設(shè)備整合在一起。有效的控制了動(dòng)力設(shè)備所占用的空間。</p><p>　　額定功率 =0.37Kw0.13Kw</p><p>　　該電動(dòng)機(jī)減速器的各項(xiàng)參數(shù)：</p><p>　　n=21r/min T=161N·m

25、 c=1.7 i=66.592</p><p>　　3.1.4 鋼絲繩的選用</p><p>　　根據(jù)伸縮裝置與導(dǎo)軌的摩擦力以及鋼絲繩作用種類為牽引及傳動(dòng)，所以選擇鋼絲繩種類為點(diǎn)接觸鋼絲繩，查表可選鋼絲繩牌號(hào)為6*19。根據(jù)伸縮裝置結(jié)構(gòu)布局，查表選擇鋼絲繩直徑為3mm。</p><p>　　3.1.5 鋼絲繩磙子的設(shè)計(jì)</p><p>　

26、　根據(jù)伸縮裝置的結(jié)構(gòu)及功能需求，可知需要2種鋼絲繩磙子。一種為傳動(dòng)作用，一種為導(dǎo)向作用。由于傳動(dòng)用鋼絲繩磙子上受鋼絲繩的徑向載荷，因此設(shè)計(jì)其直徑為16mm，材料選用45號(hào)鋼。[3]其與磙子支架之間以滑動(dòng)軸承連接。由于導(dǎo)向用鋼絲繩磙子不與鋼絲繩有載荷，因此設(shè)計(jì)其直徑為8mm，材料選用45號(hào)鋼。其與磙子支架之間以滑動(dòng)軸承連接。</p><p>　　圖3.2 貨物裝載伸縮機(jī)構(gòu)</p><p>　

27、　Figure 3.2 cargo loading telescopic mechanism</p><p>　　上圖為貨物裝載伸縮裝置的側(cè)視圖，其中：</p><p>　?。?）電機(jī)減速器 （2） 鋼絲繩 （3） 貨物伸縮托架 （4） 鏈板及整體托架 （5） 磙子鏈條</p><p>　　3.2 底盤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2

28、.1 確定傳動(dòng)方案</p><p>　　我們所學(xué)的傳動(dòng)方式有以下幾種：帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)和鋼絲繩傳動(dòng)等，一般地說，嚙合傳動(dòng)傳遞功率的能力高于摩擦傳動(dòng)；蝸輪傳動(dòng)工作的發(fā)熱情況較為嚴(yán)重，因而傳動(dòng)的功率不宜過大；摩擦輪傳動(dòng)由于必須有足夠的壓緊力，故而在傳遞同一圓周力時(shí)，其壓軸力比齒輪傳動(dòng)的大幾倍，因而不宜用于大功率傳動(dòng)。帶傳動(dòng)容易磨損松弛易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；齒輪傳動(dòng)制造及安裝精度要求高價(jià)格較貴而且不宜用

29、于傳動(dòng)距離過大場(chǎng)合；鏈傳動(dòng)與摩擦型帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高；又因?yàn)殒湶恍枰駧菢訌埖煤芫o，故而作用于軸上的徑向壓力較??；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)比較緊湊，多用于低速重載。綜合考慮以上因素本次設(shè)計(jì)采用蝸輪蝸桿減速和鏈傳動(dòng)。</p><p>　　3.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)</p><p&

30、gt;　　電動(dòng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度調(diào)節(jié)，完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求，保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有多種主要有以下幾種：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)（三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)）、伺服電動(dòng)機(jī)等。交流電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維護(hù)方便、運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，因此，它是工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。由于此次設(shè)計(jì)的機(jī)器人是應(yīng)用于倉庫搬運(yùn)業(yè)而且搬運(yùn)貨物最大

31、重量為40㎏，故而需要一個(gè)能夠提供足夠大動(dòng)力的電機(jī)來提供動(dòng)力，因此綜上所述選用冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　3.2.3 選擇電動(dòng)機(jī)的功率（容量）</p><p>　　依據(jù)所選擇的電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)大于工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率</p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　

32、（公式4）</b></p><p>　　式中 ——電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為KW；</p><p>　　——工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)功率，單位為KW；</p><p><b>　　已知 =2Kw。</b></p><p>　　所需電動(dòng)機(jī)功率由下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?/p>

33、公式5）</b></p><p>　　式中 ——工作機(jī)所需有效功率，由工作機(jī)的工藝阻力及運(yùn)行參數(shù)確定。</p><p>　　——電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率。</p><p>　?。ü?） </p><p>　　式中 ——傳動(dòng)裝置的總效率。</p><p>　　

34、——為渦輪蝸桿傳動(dòng)效率，其大小為66%</p><p>　　——為鏈傳動(dòng)傳動(dòng)效率，其大小為99%。</p><p>　　——為滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率，其大小為99%。</p><p>　　——為聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，其大小為99%。，</p><p>　　查表可選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)：德國(guó)動(dòng)力設(shè)備DV132S6。</p><p>

35、　　額定功率=3Kw2.98Kw</p><p>　　3.2.4 確定電機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　車輪轉(zhuǎn)速 ～12 =1.5～2</p><p>　　n=(15900～1400</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為1000</p><p>　　電機(jī)主要性能參數(shù)如下所示</p><p>

36、;　　表3.1 電機(jī)主要性能參數(shù)</p><p>　　Table 3.1 the main performance parameters of the motor</p><p>　　3.2.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　（1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：</p><p><b>　　（公式7）</b

37、></p><p>　　式中 ——電機(jī)主軸轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　——車輪主軸轉(zhuǎn)速。</b></p><p>　?。?）分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比：</p><p><b>　?。ü?）</b></p><p>　　式中 ——減速器的傳動(dòng)比。</p>

38、;<p><b>　　——鏈輪的傳動(dòng)比。</b></p><p>　　減速器選用蝸輪蝸桿減速器型號(hào)為KWL100。傳動(dòng)比。出入轉(zhuǎn)速1000。中心距。額定輸入功率3.44Kw。額定輸出轉(zhuǎn)距378.4。效率。</p><p>　　3.2.6 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　?。?）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速<

39、/b></p><p>　　——電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速。</p><p>　　——減速器輸出轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　——車輪主軸轉(zhuǎn)速。</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算各軸功率</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩</

40、b></p><p>　　3.2.7 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　?。?）[4]</b></p><p><b>　　1）鏈輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　小鏈輪齒數(shù)</b></p><p>　　=29-2=29-21

41、.28=26.22 取27</p><p><b>　　大鏈輪齒數(shù)</b></p><p>　　271.28=34.56 取=35</p><p><b>　　2）設(shè)計(jì)功率</b></p><p>　?。ü?） </p><p

42、>　　式中 ——鏈輪工作狀況系數(shù)，查表得其數(shù)值為1。</p><p>　　——鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查表得其數(shù)值為1.34。</p><p>　　——鏈輪排數(shù)系數(shù)，查表得其數(shù)值為2。</p><p><b>　　3）確定鏈節(jié)距</b></p><p>　　根據(jù)=1.85Kw和=76.8在圖表中查得鏈號(hào)為12A,節(jié)距為p=1

43、9.05mm。從減小運(yùn)動(dòng)不均勻性和減小動(dòng)載荷考慮，采用12A雙排磙子鏈，這樣可以使傳動(dòng)更加平穩(wěn)</p><p><b>　　4）初定軸間距</b></p><p>　　因結(jié)構(gòu)為未限定=（30～50p）,暫取35p=666.75mm</p><p><b>　　5)鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)</b></p><p>　

44、　=91.04mm （公式10）</p><p>　　因?yàn)楫?dāng)大鏈論和小鏈論的齒數(shù)為奇數(shù)而鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)將有利于鏈條和鏈輪齒的均勻磨損，更好的提高其使用壽命。[5]所以取92mm</p><p><b>　　6) 計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　=</b>

45、;</p><p>　　=580.52mm （公式11）</p><p>　　式中 a為理論中心距</p><p>　　為了保證鏈條松邊有一個(gè)合適的安全垂度，實(shí)際中心距應(yīng)比理論中心距a小一些，即</p><p>　?。ü?2） <

46、;/p><p>　　理論中心距的a的減小量=（0.002～0.004）a，對(duì)于中心距可調(diào)整的鏈傳動(dòng)可以取大一些（即相應(yīng)于）可取大的值；[5]對(duì)于中心距不可調(diào)整的和沒有張緊機(jī)構(gòu)的鏈傳動(dòng)，則應(yīng)取小一些</p><p>　　=580.52-0.0025580.52=580mm</p><p><b>　　7) 確定潤(rùn)滑方式</b></p>

47、<p>　　（公式13） </p><p>　　根據(jù)鏈速V和鏈號(hào)，查圖8-14，確定采用人工定期潤(rùn)滑。</p><p>　　8）計(jì)算鏈條作用在軸上的力 [6]</p><p>　　傳遞功率P產(chǎn)生的有效圓周力F</p><p>　?。ü?4）

48、</p><p>　　鏈傳動(dòng)的壓軸力可近似取為</p><p>　　=37531.15=4316N （公式15）</p><p>　　式中 F——鏈條傳遞的有效圓周力，單位為N。</p><p>　　——壓軸力系數(shù)，對(duì)于水平傳動(dòng)=1.15</p><p>　　由于鏈速，且無瞬時(shí)沖擊載荷，不需驗(yàn)算

49、鏈條靜強(qiáng)度安全系數(shù)。</p><p><b>　　(2)鏈輪材料</b></p><p>　　因?yàn)檩^重要的傳動(dòng)，鏈輪材料均選35號(hào)鋼，熱處理后硬度為160—200HB。</p><p><b>　　(3) [7]</b></p><p>　　由表選擇磙子鏈的參數(shù)和尺寸,節(jié)距=19.05mm,排距,磙

50、子外徑</p><p><b>　　1）大鏈輪</b></p><p>　　分度圓直徑 212mm</p><p>　　分度圓弦齒高 =6.385mm</p><p><b>　　=3.57mm</b></p><p>　　齒頂

51、圓直徑 =224mm</p><p><b>　　=218mm</b></p><p>　　齒根圓直徑 =200.09mm</p><p>　　齒側(cè)凸緣直徑 </p><p><b>　　2）小鏈輪</b></p>

52、<p>　　分度圓直徑 164.22mm</p><p>　　齒頂圓直徑 =176.12mm</p><p><b>　　=170mm</b></p><p>　　齒根圓直徑 =152.31mm</p><p>　　齒側(cè)凸緣直徑

53、 </p><p>　　分度圓弦齒高 =6.5mm</p><p><b>　　=3.57mm</b></p><p>　　下圖為所設(shè)計(jì)的大小鏈輪結(jié)構(gòu)示意圖：</p><p>　　圖3.3 鏈輪的結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　Figure 3.3 sch

54、ematic structure of sprocket</p><p><b>　　(4)聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中的一種常用軸系部件，它的基本功用是聯(lián)接兩軸，并傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸，只有在其停車后并經(jīng)過拆卸才能被彼此分開。在機(jī)械中應(yīng)用聯(lián)軸器，可以方便地將組成機(jī)器的各個(gè)部分連

55、接起來，有利于機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸和維修。[8]</p><p>　　聯(lián)軸器的類型很多，通常根據(jù)相對(duì)位移有無補(bǔ)償能力劃分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。</p><p>　　剛性聯(lián)軸器對(duì)相對(duì)位移無補(bǔ)償能力，且全部由剛性零件組成，也沒有緩沖減震能力，故適用于被聯(lián)接的兩軸嚴(yán)格對(duì)中，在和平穩(wěn)的場(chǎng)合。</p><p>　　撓性聯(lián)軸器因具有撓性，對(duì)相對(duì)位移具有補(bǔ)償能力。他按

56、是否具有彈性元件又分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的腦性聯(lián)軸器兩種。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，可以依靠彈性元件的變形與蓄能性來緩沖、減振、改善傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能。</p><p>　　聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩和計(jì)算轉(zhuǎn)矩。</p><p><b>　　（公式16）</b></p><p>　　式中 T——聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩。</p>&l

57、t;p>　　P——聯(lián)軸器傳遞的功率。</p><p>　　N——聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算: </p><p><b>　?。ü?7）</b></p><p>　　式中 ——聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（）。</p><p>　　T——聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩。

58、</p><p><b>　　——?jiǎng)恿C(jī)參數(shù)。</b></p><p><b>　　——工況系數(shù)。</b></p><p><b>　　——啟動(dòng)系數(shù)。</b></p><p><b>　　——溫度系數(shù)。</b></p><p>　　

59、經(jīng)查表：=1.0 =1.25 =1.3 =1.0 =48.1</p><p>　　選用GB/T5843—1986 YL型凸緣聯(lián)軸器。</p><p>　?。?）滾動(dòng)軸承的選擇</p><p>　　選擇軸承時(shí)，首先必須了解和掌握所需配備軸承的機(jī)械設(shè)備性能，再根據(jù)各類軸承的技術(shù)特性和具體工作條件等要求進(jìn)行軸承類型的選擇，最終應(yīng)該滿足設(shè)備的使用要求。具

60、體選擇時(shí)可以參考以下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　1）軸承的載荷</b></p><p>　　軸承所承受載荷的大小、方向、和性質(zhì)是選擇軸承類型的主要依據(jù)。</p><p>　　一般棍子軸承的承載能力大于求軸承，并且承受沖擊載荷的能力強(qiáng)，所以載荷較大的工作場(chǎng)合，優(yōu)先選用棍子軸承。</p><p>　　軸承承受純徑

61、向載荷時(shí)，可以選用深溝球軸承，圓柱滾子軸承或者滾針軸承；所承受純軸向載荷，可選用推力軸承；當(dāng)徑向載荷和軸向載荷聯(lián)合作用時(shí)，一般選用角接觸球軸承和圓錐滾子軸承；若徑向載荷很大，而軸向載荷很小時(shí)，也可以選用深溝球軸承，若軸向載荷很大，徑向載荷較小時(shí)，可用推力調(diào)心滾子軸承，也可用圓柱滾子軸承或者深溝球軸承和推力軸承聯(lián)合使用。</p><p><b>　　2）支撐限位要求：</b></p>

62、;<p>　　可以承受雙向軸向載荷的軸承，可以作固定支撐用。只承受單向軸向載荷的軸承可以作單向限位支撐。游動(dòng)支撐軸向不限位，可使軸在支撐上自由伸縮游動(dòng)，此時(shí)可用內(nèi)，外圈不可分的向心軸承在座孔內(nèi)游動(dòng)，也可以用內(nèi)，外圈可用的圓柱滾子軸承，其內(nèi)，外圈相對(duì)游動(dòng)。</p><p><b>　　3）軸承的調(diào)心性能</b></p><p>　　當(dāng)軸的中心線與軸承座中心

63、線由于加工、安裝等誤差的影響而不重合時(shí)，或因受力后使軸向彎曲而撓度較大時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜，這時(shí)應(yīng)該選用調(diào)心性能好的調(diào)心球軸承或者調(diào)心滾子軸承，使軸的偏轉(zhuǎn)角控制在需用值以內(nèi)，否則會(huì)降低軸承壽命。</p><p>　　4）軸承的安裝和拆卸</p><p>　　方便地裝拆軸承，也是選用軸承類型時(shí)應(yīng)該考慮的因素之一。當(dāng)軸承座保護(hù)是剖分式而必須沿軸向安裝和拆卸軸承時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈

64、可分離的軸承。</p><p>　　深溝球軸承的一般特性：</p><p>　?、?額定動(dòng)載荷比為1。</p><p>　?、?能承受一定的雙向軸向載荷。</p><p>　?、?軸向位移限制在軸向游隙范圍內(nèi)。</p><p><b>　?、?極限轉(zhuǎn)速高。</b></p><p

65、><b>　　綜合考慮以下因素：</b></p><p><b>　　① 載荷情況.</b></p><p><b>　?、?高速性能.</b></p><p><b>　?、?軸向游動(dòng)性能.</b></p><p><b>　　④ 調(diào)心性

66、能.</b></p><p><b>　　⑤ 允許的空間.</b></p><p>　?、?安裝和拆卸方便.</p><p>　　選擇型號(hào)為6207。</p><p>　　經(jīng)校核可滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　圖3.4 搬運(yùn)機(jī)器人底盤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p&

67、gt;　　Figure 3.4 the robot chassis system structure diagram</p><p>　　上圖為倉庫搬運(yùn)機(jī)器人的底盤設(shè)計(jì)圖，圖中所有鋼板和角鐵之間的連接均采用手工電弧焊接的方法。手工電弧焊接方法是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方法，手弧焊所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活，對(duì)空間不同位置、不同形式的街頭以及不同形式的焊接縫均能方便地進(jìn)行焊接，其缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度他、生產(chǎn)率低。[9]<

68、/p><p>　　上邊所設(shè)計(jì)的底盤鋼架結(jié)構(gòu)由材料力學(xué)知識(shí)計(jì)算能夠滿足設(shè)計(jì)要求且具有成本低的特點(diǎn)。此底盤的擴(kuò)展空間較大，可適合于各種方位的貨架，并且具有較高的承載能力?？梢詽M足提升各種貨物的需求。</p><p>　　3.3 升降裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 確定傳動(dòng)方案</p><p>　　我們所學(xué)的傳動(dòng)方式有以下幾種：帶傳動(dòng)、鏈傳

69、動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)和鋼絲繩傳動(dòng)等，一般地說，嚙合傳動(dòng)傳遞功率的能力高于摩擦傳動(dòng)；蝸輪傳動(dòng)工作的發(fā)熱情況較為嚴(yán)重，因而傳動(dòng)的功率不宜過大；摩擦輪傳動(dòng)由于必須有足夠的壓緊力，故而在傳遞同一圓周力時(shí)，其壓軸力比齒輪傳動(dòng)的大幾倍，因而不宜用于大功率傳動(dòng)。帶傳動(dòng)容易磨損松弛易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；齒輪傳動(dòng)制造及安裝精度要求高價(jià)格較貴而且不宜用于傳動(dòng)距離過大場(chǎng)合；鏈傳動(dòng)與摩擦型帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，

70、傳動(dòng)效率高；又因?yàn)殒湶恍枰駧菢訌埖煤芫o，故而作用于軸上的徑向壓力較??；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)比較緊湊，多用于低速重載。綜合考慮以上因素本次設(shè)計(jì)采用蝸輪蝸桿減速和鏈傳動(dòng)。</p><p>　　3.3.2 選擇電動(dòng)機(jī)類型與結(jié)構(gòu)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度調(diào)節(jié)，完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求，保證生產(chǎn)過程的

71、正常運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有多種主要有以下幾種：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)（三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)）、伺服電動(dòng)機(jī)等。交流電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維護(hù)方便、運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，因此，它是工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。由于此次設(shè)計(jì)的機(jī)器人是應(yīng)用于倉庫搬運(yùn)業(yè)而且搬運(yùn)貨物最大重量為40㎏，故而需要一個(gè)能夠提供足夠大動(dòng)力的電機(jī)來提供動(dòng)力，因此綜上所述選用冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)。&

72、lt;/p><p><b>　　依據(jù)公式</b></p><p><b>　?。ü?8）</b></p><p>　　式中 ——為工作機(jī)要求輸入功率，單位為KW。</p><p>　　F——為所需力，單位為N。</p><p>　　V——為提升速度，單位為m/s.</p&

73、gt;<p><b>　　傳動(dòng)裝置總效率為：</b></p><p><b>　?。ü?9）</b></p><p>　　3.3.3 確定電機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　～20 ～20 </p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為</p><p&g

74、t;　　故而選德國(guó)SVW動(dòng)力設(shè)備DV112M6—BM</p><p>　　電機(jī)主要性能參數(shù)如下表所示</p><p>　　表3.3 電機(jī)主要性能參數(shù)</p><p>　　Table 3.3 the main performance parameters of the motor</p><p>　　3.3.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳

75、動(dòng)比</p><p>　?。?）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：</p><p>　　（2）分配傳動(dòng)比裝配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　減速器傳動(dòng)比，輸入轉(zhuǎn)速，中心距，額定輸入功率，額定輸出轉(zhuǎn)矩，效率。</p><p>　　選擇JB/T5559-91 KWU100錐面包絡(luò)圓柱蝸桿減速器。</p><p><b>　　計(jì)

76、算各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　各軸功率</b></p><p><b>　　各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　3.3.5 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　（1） 選擇鏈輪齒數(shù)</p><p>　　根據(jù)小鏈輪齒數(shù)推薦表選 ，</

77、p><p><b>　　取 </b></p><p>　?。?） 求計(jì)算功率 </p><p><b>　?。ü?0）</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8查得：，圖8-16查得：。</p><p><b>　?。?）確定鏈節(jié)距</b>&l

78、t;/p><p>　　由查圖8-13（a）有以下幾種節(jié)距與排數(shù)的組合方案供選用。</p><p>　　選單排鏈 16A-1 選單排鏈12A-1額定功率為單排鏈 即。從減小運(yùn)動(dòng)不均勻性減小動(dòng)載荷考慮，采用12A單排磙子鏈，節(jié)距P=19.05mm。</p><p>　　（4）確定中心距和鏈節(jié)數(shù)</p><p>　　因原始條件中對(duì)中心距無限定，故初選

79、中心距，則鏈節(jié)數(shù)</p><p><b>　　實(shí)際中心距</b></p><p><b>　?。?）確定潤(rùn)滑方式</b></p><p>　　鏈速 </p><p>　　根據(jù)鏈速v和鏈號(hào)，查圖8-14。確定采用人工定期潤(rùn)滑。</p><p&

80、gt;　?。?） 計(jì)算鏈輪在軸上的力</p><p>　　傳遞功率P產(chǎn)生的圓周力F</p><p><b>　　懸垂拉力</b></p><p>　　由表8-6查取，由表8-1查取單排鏈質(zhì)量</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　鏈輪作

81、用在軸上的力</b></p><p>　　由于鏈速，且無瞬間沖擊載荷，不需計(jì)算鏈條靜強(qiáng)度安全系數(shù)。</p><p><b>　　（7）[10]</b></p><p>　　由表4.2-2選擇磙子鏈的參數(shù)和尺寸,節(jié)距=19.05mm,排距,磙子外徑</p><p><b>　　1） 鏈輪材料</

82、b></p><p>　　因?yàn)槭禽^重要的傳動(dòng)，鏈輪材料選35號(hào)鋼，熱處理后硬度40-50HRC</p><p><b>　　2）大鏈輪</b></p><p>　　分度圓直徑 212mm</p><p>　　分度圓弦齒高 =6.35mm</p>&l

83、t;p><b>　　=3.57mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑 =224mm</p><p><b>　　=218mm</b></p><p>　　齒根圓直徑 =200mm</p><p>　　齒側(cè)凸緣直徑

84、 </p><p><b>　　3）小鏈輪</b></p><p>　　分度圓直徑 </p><p>　　齒頂圓直徑 176.12mm</p><p><b>　　=170mm</b></p><p>　　

85、齒根圓直徑 =152.31mm</p><p>　　齒側(cè)凸緣直徑 </p><p>　　分度圓弦齒高 =6.5mm</p><p><b>　　=3.57mm</b></p><p>　　下圖及為所設(shè)計(jì)的大小鏈輪結(jié)構(gòu)示意圖：</p>

86、<p>　　圖3.5 鏈輪結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　Figure 3.5 schematic structure of sprocket</p><p>　?。?） 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中的一種常用軸系部件，它的基本功用是聯(lián)接兩軸，并傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸，只有在

87、及其停車后并經(jīng)過拆卸才能被彼此分開。在機(jī)械中應(yīng)用聯(lián)軸器，可以方便地將組成機(jī)器的各個(gè)部分連接起來，有利于機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸和維修。</p><p>　　聯(lián)軸器的類型很多，通常根據(jù)相對(duì)位移有無補(bǔ)償能力劃分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。</p><p>　　剛性聯(lián)軸器對(duì)相對(duì)位移無補(bǔ)償能力，且全部由剛性零件組成，也沒有緩沖減震能力，故適用于被聯(lián)接的兩軸嚴(yán)格對(duì)中，在和平穩(wěn)的場(chǎng)合。</p&

88、gt;<p>　　撓性聯(lián)軸器因具有撓性，對(duì)相對(duì)位移具有補(bǔ)償能力。[11]他按是否具有彈性元件又分為無彈性元件的腦性聯(lián)軸器和有彈性元件的腦性聯(lián)軸器兩種。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，可以依靠彈性元件的變形與蓄能性來緩沖、減振、改善傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能。</p><p>　　聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩和計(jì)算轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　式中 T——聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩。</p><p

89、>　　P——聯(lián)軸器傳遞的功率。</p><p>　　N——聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算： </p><p>　　式中 ——聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（）。</p><p>　　——聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩。</p><p><b>　　——?jiǎng)恿C(jī)參數(shù)。</b><

90、;/p><p><b>　　——工況系數(shù)。</b></p><p><b>　　——啟動(dòng)系數(shù)。</b></p><p><b>　　——溫度系數(shù)。</b></p><p>　　經(jīng)查表：=1.0 =1.25 =1.3 =1.0</p><p>&

91、lt;b>　　=48.1</b></p><p>　　選用GB/T5843—1986 YL型凸緣聯(lián)軸器</p><p>　　（9）滾動(dòng)軸承的選擇</p><p>　　選擇軸承時(shí)，首先必須了解和掌握所需配備軸承的機(jī)械設(shè)備性能，再根據(jù)各類軸承的技術(shù)特性和具體工作條件等要求進(jìn)行軸承類型的選擇，最終應(yīng)該滿足設(shè)備的使用要求。具體選擇時(shí)可以參考以下幾個(gè)方面

92、：</p><p><b>　　1）軸承的載荷</b></p><p>　　軸承所承受載荷的大小、方向、和性質(zhì)是選擇軸承類型的主要依據(jù)。</p><p>　　一般棍子軸承的承載能力大于求軸承，并且承受沖擊載荷的能力強(qiáng)，所以載荷較大的工作場(chǎng)合，優(yōu)先選用棍子軸承。</p><p>　　軸承承受純徑向載荷時(shí)，可以選用深溝球軸承

93、，圓柱滾子軸承或者滾針軸承；所承受純軸向載荷，可選用推力軸承；當(dāng)徑向載荷和軸向載荷聯(lián)合作用時(shí)，一般選用角接觸球軸承和圓錐滾子軸承；若徑向載荷很大，而軸向載荷很小時(shí)，也可以選用深溝球軸承，若軸向載荷很大，徑向載荷較小時(shí)，可用推力調(diào)心滾子軸承，也可用圓柱滾子軸承或者深溝球軸承和推力軸承聯(lián)合使用。[12]</p><p><b>　　2）支撐限位要求：</b></p><p&g

94、t;　　可以承受雙向軸向載荷的軸承，可以作固定支撐用。只承受單向軸向載荷的軸承可以作單向限位支撐。游動(dòng)支撐軸向不限位，可使軸在支撐上自由伸縮游動(dòng)，此時(shí)可用內(nèi)，外圈不可分的向心軸承在座孔內(nèi)游動(dòng)，也可以用內(nèi)，外圈可用的圓柱滾子軸承，其內(nèi)，外圈相對(duì)游動(dòng)。</p><p><b>　　3）軸承的調(diào)心性能</b></p><p>　　當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線由于加工、安裝等誤

95、差的影響而不重合時(shí)，或因受力后使軸向彎曲而撓度較大時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜，這時(shí)應(yīng)該選用調(diào)心性能好的調(diào)心球軸承或者調(diào)心滾子軸承，使軸的偏轉(zhuǎn)角控制在需用值以內(nèi)，否則會(huì)降低軸承壽命。</p><p>　　4）軸承的安裝和拆卸</p><p>　　深溝球軸承的一般特性：</p><p>　?、?額定動(dòng)載荷比為1。</p><p>　?、?

96、能承受一定的雙向軸向載荷。</p><p>　?、?軸向位移限制在軸向游隙范圍內(nèi)。</p><p><b>　?、?極限轉(zhuǎn)速高。</b></p><p><b>　　綜合考慮以下因素：</b></p><p><b>　?、?載荷情況.</b></p><p

97、><b>　?、?高速性能.</b></p><p><b>　?、?軸向游動(dòng)性能.</b></p><p><b>　　④ 調(diào)心性能.</b></p><p><b>　?、?允許的空間.</b></p><p>　　⑥ 安裝和拆卸方便.</

98、p><p>　　選擇型號(hào)為6207。</p><p>　　經(jīng)校核可滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　圖3.6 搬運(yùn)機(jī)器人升降機(jī)構(gòu)圖</p><p>　　Figure 3.6 robot handling lifting mechanism diagram</p><p>　　上圖為倉庫搬運(yùn)機(jī)器人的升降機(jī)構(gòu)，其框架結(jié)構(gòu)采用

99、等邊角鋼和冷軋鋼板，連接處均采用手工電弧焊接的方法。手工電弧焊接方法是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方法，手弧焊所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活，對(duì)空間不同位置、不同形式的接頭以及不同形式的焊接縫均能方便地進(jìn)行焊接，其缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度他、生產(chǎn)率低。</p><p>　　上邊所設(shè)計(jì)的鋼架結(jié)構(gòu)由材料力學(xué)知識(shí)計(jì)算能夠滿足設(shè)計(jì)要求且具有成本低的特點(diǎn)。此結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展空間較大，可適合于各種方位的貨架，并且具有較高的承載能力?？梢詽M足提升各種貨物的

100、需求。</p><p>　　3.4重心與整機(jī)性能的關(guān)系</p><p>　　搬運(yùn)機(jī)器人的重心是機(jī)器人所受外力的合力的作用點(diǎn)。[13]質(zhì)心的位置，與受力的情況有密切的關(guān)系，直接影響軸荷分配、穩(wěn)定性和平順性以及制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)和坡道行駛時(shí)的前后軸質(zhì)量的轉(zhuǎn)移。質(zhì)心過高，則穩(wěn)定性就不好，轉(zhuǎn)彎時(shí)容易發(fā)生側(cè)傾。在機(jī)器人使用時(shí)，要注意合理裝載，降低質(zhì)心高度。較重的貨物應(yīng)盡可能裝在下部，而把較輕的貨物裝在上部。

101、</p><p>　　重心的高低,直接影響機(jī)器穩(wěn)定性的好壞。另外,在整機(jī)運(yùn)輸當(dāng)中,也是一個(gè)必不可少的技術(shù)參數(shù)。所以在JB2405-79標(biāo)準(zhǔn)中,把重心位置的測(cè)定列為整機(jī)性能試驗(yàn)的項(xiàng)目之一。最近，在具體設(shè)計(jì)中，在對(duì)機(jī)器人整體發(fā)動(dòng)機(jī)功率和牽引性能計(jì)算時(shí)，就需要用到有關(guān)機(jī)器人的總重及重心所在位置。[14]機(jī)器人的自重及其位置對(duì)于一些舊有車型的改進(jìn)設(shè)計(jì)來說，可以方便地取得，而且比較準(zhǔn)確可靠。</p><

102、p>　　3.5倉庫搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程</p><p>　　圖4.1 倉庫搬運(yùn)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)</p><p>　　Figure 4.1 warehouse handling robot structure</p><p>　　上圖及為倉庫搬運(yùn)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)，從圖中可以看出，整個(gè)車體由等邊角鋼焊接而成，為滿足其車體問題位將其余分成三層，中間用等邊角鋼圍成，為

103、防止車體發(fā)生傾斜，在設(shè)計(jì)中在中間加配重。其工作過程可分為如下幾部分：</p><p>　?。?）計(jì)算機(jī)控制驅(qū)動(dòng)裝置，使倉庫搬運(yùn)機(jī)器人在倉庫內(nèi)固定軌跡上前進(jìn)，車輪上裝有傳感器，隨時(shí)將車體位置形成反饋傳到計(jì)算機(jī)中。[15]到達(dá)所要求位置時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令控制底盤驅(qū)動(dòng)裝置中的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因所選用的電機(jī)本身具有制動(dòng)功能，且減速器采用了蝸輪蝸桿裝置，所以具有定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)。</p><p>　?。?/p>

104、2）到達(dá)指定貨架前時(shí)，計(jì)算機(jī)接受到傳感器反饋的信息，經(jīng)處理，向升降裝置中的電機(jī)發(fā)出指令，電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，貨叉開始上升，到達(dá)所要求的位置后，計(jì)算機(jī)發(fā)出停止指令，貨叉隨即停止，因所要求的定位精度不高，允許有一定的誤差。</p><p>　　（3）當(dāng)貨叉達(dá)到指定高度時(shí)，計(jì)算機(jī)隨即發(fā)出指令，控制伸縮機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，此電機(jī)帶有減速器和制動(dòng)裝置，當(dāng)伸出所需長(zhǎng)度后，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，貨物就被放到貨叉上，當(dāng)貨叉完全伸出后，有延時(shí)，數(shù)秒鐘

105、后，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，貨物被移出貨架。</p><p>　?。?）為防止貨物位于整個(gè)倉庫搬運(yùn)機(jī)器人車體上面而導(dǎo)致車體行走時(shí)所帶來的不穩(wěn)定因素，計(jì)算機(jī)應(yīng)該再次發(fā)出控制指令，升降裝置中電機(jī)得到指令，使貨物降到合適位置。</p><p>　?。?）至此，貨物被裝好，計(jì)算機(jī)隨即發(fā)出與開始相反的指令，控制底盤驅(qū)動(dòng)裝置，讓倉庫搬運(yùn)機(jī)器人按原路返回到出發(fā)點(diǎn)。</p><p>　　因?yàn)?/p>

106、本次設(shè)計(jì)時(shí)間有限，所以難免會(huì)有一些缺陷。其中一個(gè)就是當(dāng)倉庫搬運(yùn)機(jī)器人在倉庫中行走，遇到轉(zhuǎn)彎時(shí)，本身無法自行旋轉(zhuǎn)，這就要求在倉庫中所有的十字路口設(shè)計(jì)自動(dòng)轉(zhuǎn)盤，當(dāng)機(jī)器人行使到此位置時(shí)，由轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)車體旋轉(zhuǎn)90度，實(shí)現(xiàn)車體轉(zhuǎn)彎的功能。</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)，我完成了以下任務(wù)：</p><p>　　1

107、.調(diào)研，完成科技文獻(xiàn)翻譯，做好前期準(zhǔn)備工作。</p><p>　　2.撰寫開題報(bào)告，勾畫結(jié)構(gòu)總圖大體框架以及總體方案論證方案議定，為設(shè)計(jì)做好總體規(guī)劃。</p><p>　　3.對(duì)主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及電機(jī)選用。</p><p>　　4.順利地完成了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從總體上對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了更加深入，更加準(zhǔn)確的把握。</p><p>　　

108、5.設(shè)計(jì)出底盤系統(tǒng)、貨物裝載伸縮裝置、升降裝置并計(jì)算出了帶的相關(guān)參數(shù)，較好的解決了帶在長(zhǎng)期使用情況下中心距變化的問題。</p><p>　　6.確定了各部分主要工作參數(shù)，選擇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電機(jī)系統(tǒng)，完成了整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪出方案圖；總體設(shè)計(jì)滯后進(jìn)行了各個(gè)部件的剛度，強(qiáng)度，驅(qū)動(dòng)力的等的計(jì)算。</p><p>　　7.完成了工程圖的繪制。</p><p>　　8.認(rèn)真地書寫設(shè)計(jì)

109、說明書，鍛煉了自己組織語言，提高語言論證能力。</p><p>　　總之，整個(gè)設(shè)計(jì)，是一次較為全面的訓(xùn)練，為我以后的學(xué)習(xí)，工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使我更進(jìn)一步培養(yǎng)了一種嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍，精益求精的鉆研精神， 了解從零件到部件，整機(jī)的生產(chǎn)過程，工藝流程以及所需要的各種設(shè)備；理解和掌握各種機(jī)構(gòu)的工作原理以及一些典型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&g

110、t;</p><p>　　[1] 李文峰著.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)機(jī)器人控制［M］.科學(xué)出版社.2009年1月：54~56</p><p>　　[2] 龔振邦等著.機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)［M］.電子工業(yè)出版社.1995年：90~91</p><p>　　[3] 朱心雄著.自由曲線曲面造型技術(shù)［M］.北京科學(xué)出版社.2000年1月：24~28</p><p&

111、gt;　　[4] 徐繽昌，闕志宏著.機(jī)器人控制工程［M］.西北工業(yè)大學(xué)出版社. 1991年5月：</p><p><b>　　126~127</b></p><p>　　[5] 王庭樹著.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)［M］.西安電子科技大學(xué)出版社.1990年1月：</p><p><b>　　88~89</b></p>

112、<p>　　[6] 蘇春著.數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造［M］.北京機(jī)械工業(yè)出版社.2006年1月：237~239</p><p>　　[7] 蔡自興著.機(jī)器人原理及其應(yīng)用.中南工業(yè)大學(xué)出版社.1988年：302~303</p><p>　　[8] 吳瑞祥著.機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京航空航天大學(xué)出版社.1994年：49~51</p><p>　　[9] 周新倫

113、，關(guān)綺玲著.機(jī)器人［M］.復(fù)旦大學(xué)出版社.1994年：78~90</p><p>　　[10] 鐘玉琢，喬秉新，李樹青著.機(jī)器人視覺技術(shù)［M］.國(guó)防工業(yè)出版社.1994年：25~26</p><p>　　[11] 龔振邦等著.機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)［M］.電子工業(yè)出版社.1995年：101~103</p><p>　　[12] 熊有倫著.機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)［M］.華中理工大學(xué)出

114、版社.1996年：112~113</p><p>　　[13] 孫迪生，王炎著.機(jī)器人控制技術(shù)［M］.機(jī)械工業(yè)出版社.1997年：137~138</p><p>　　[14] (U.S.) paid to Beijing's, RC Gonzalez, CSG Lee forward book. Robotics［M］. Science and Technology of Chin

115、a Press.1989：223~224</p><p>　　[15] (U.S.)勃克斯book. Robot and human mind［M］. Chengdu Science and Technology University Press.1993：289~291</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文是

116、在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選擇、到選到課題的研究和論證，再到本畢業(yè)設(shè)計(jì)的編寫、修改，每一步都有xx老師的細(xì)心指導(dǎo)和認(rèn)真的解析。在xx老師的指導(dǎo)下，我在各方面都有所提高，老師以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和勤勉的工作態(tài)度深深感染了我，給我巨大的啟迪，鼓舞和鞭策，并成為我人生路上值得學(xué)習(xí)的榜樣。使我的知識(shí)層次又有所提高。同時(shí)感謝所有教育過我的專業(yè)老師，你們傳授的專業(yè)知識(shí)是我不斷成長(zhǎng)的源泉也是完成本論文的基礎(chǔ)。也感謝幫助過

117、我的同學(xué)，是你們?cè)谖矣龅诫y題是幫我找到大量資料，解決難題。再次真誠(chéng)感謝所有幫助過我的老師同學(xué)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅提高了我獨(dú)立思考問題解決問題的能力而且培養(yǎng)了認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。由于經(jīng)驗(yàn)匱乏，能力有限，設(shè)計(jì)中難免有許多考慮不周全的地方，希望各位老師多加指教。</p><p><b>　　附 錄 一 </b></p><p>　　Entertainment

118、Robots</p><p>　　Sarcos, a Utah-based company, developed the robot shown at left. With 30 joints arranged in a torso supporting five branching chains, this is the most kinematically complex robot I have

119、ever seen. Unlike most robots that are either electric or hydraulic, this robot utilizes pneumatic motors.</p><p>　　Sarcos has developed some of the world's most sophisticated humanoid robots and virtual

120、 reality interfaces. Sarcos entertainment robots are constructed not only to be high performance, but also to be sensitive and graceful. Sarcos has placed a great deal of emphasis on the aesthetics of its humanoid as wel