fun88入口一家从事真空过滤机等系列设备的技术研发,技术改造,生产、销售、服务于一体的综合服务型企业。
全国服务热线:

150-5353-0109

fun88入口

完善的售后服务,保证用户无后顾之忧,是我们永恒不变的追求

毕业规划-主动清洗机器人doc

  发布时间:2022-05-18 20:32:39 来源:fun88入口
  

  大学生立异试验项目(UIRP) 研讨报告 项目名称 主动清洗机器人 项目负责人 武春阳 院(系)专业、年级 机械学院 机自06级 联系电话 指导老师 郭鹏程 夏钰 填表日期 2010年5月29日 主动清洗机器人 规划者:武春阳,张逸,柯雷,刘可鑫,高阳 指导老师:郭鹏程 夏钰 (陕西理工学院机械工程练习中心,汉中 723003) 著作内容简介 跟着经济的不断发展,许多楼房大厦平地而起,但一起又带来了另一个问题,那便是大厦的清洗,现在还首要靠人工清洗,但是人工清洗不光风险性很高,并且功率低,所以咱们制作了一台主动清洗机器人,首要用来清洗楼房玻璃幕墙,替代人工清洗,它的原型便是爬杆机器人,仿照虫子跨在两根绳子上活动匍匐,首要包含两个夹紧组织,一个弹性组织,清洗部分首要是用直流电机带动的高速旋转的滚子,在机器人沿着绳子轨迹活动匍匐的过程中,滚子与墙面在滚子架的推力下严密触摸,高速旋转的滚子将墙面清洗洁净。 1 机器人研讨的布景含义 常常见到楼房的半中心吊着人在那里刷墙,洗墙,看着真实叫人挂心,如果绳子断了或许人不小心摔下来,那结果可想而知,所以咱们就想到要研讨一种主动清洗机器人,让机器人替代人去完结这些作业,国内有专门的清洗公司,但所运用的东西都无法将人从这中风险冗杂的作业中替换出来。 2 机器人的相关规划介绍 2.1机器人作业环境介绍 以下是全国楼房幕墙清洗的资料: 图 1 图 2 图 3 2.2计划规划 机器人沿着绳子轨迹前行的办法有两种:一种是选用轮子,就像小汽车在公路上行进一样,让机器人也这样沿着绳子轨迹行进,但朴实的翻滚,轮子很有或许会打滑,甚至有或许机器人会掉下来,如下图所示: 图 4 另一种便是仿照虫子匍匐的办法活动匍匐,即两个夹紧组织替换夹紧,合作弹性组织的弹性动作,间歇性的前行,这种办法不存在打滑的现象,如下图所示: 图 5 机器人行进动作扼要: 开端 夹紧组织1,2一起履行夹紧动作 夹紧组织1履行放松动作 弹性组织履行张开动作 夹紧组织1履行夹紧动作 夹紧组织2履行放松动作 弹性组织履行缩回动作 夹紧组织2履行夹紧动作 确认了大约的方向后咱们就得详细的确认一下详细的完成组织,前面现已说过,机器人是替换的夹紧绳子轨迹,再合作弹性动作就能够沿轨迹匍匐,显而易见,机器人首要包含两个夹紧组织和一个弹性组织,下面就来讨论一下这两种组织。 2.2.1夹紧组织 夹紧组织首要有以下几个计划: 使用四杆组织,比方曲柄摇杆组织或许平行四边形组织,但是这种组织功率太低,行程太短,占用空间太大,很难满意咱们所确认的作业环境,如下图所示: 图 7 直接使用曲柄滑块组织,它实质上是曲柄摇杆组织的演化,所以或多或少的存在着上面的问题,但比上面的计划简略多了,如下图所示: 图 8 进一步将曲柄滑块组织的连杆改成绳子,即选用绳轮,绳子的一端系在夹手上,另一端系在绳轮上,绳轮一滚动,绳子就会绕在绳轮上,从而拉近两个夹手之间的间隔,之后,绳轮回转,两个夹手被绷簧弹回,绳轮的滚动视点决议夹手之间的间隔,如下图所示: 图 9 2.2.2 弹性组织 1 曲柄滑块组织 这种计划速度快,行程规模取决于曲柄的长度,速度不均匀,如下图所示: 图 10 齿轮齿条 这种组织占用的体积大,且分量太大,这对高空作业的机器人是极端晦气的,如下图所示: 图 11 丝杠 这种组织省力,但带来的缺陷便是传动比太大,以至于机器人的匍匐速度太慢,如下图所示: 图 12 综上所述,考虑到咱们的机器人的功用,不需求弹性均匀,故挑选曲柄滑块组织。 2.3规划核算 2.3.1夹紧组织中电机的挑选 夹紧组织中的绳轮是用电机带动的,这个电机不需求整周转 下面详细的核算一下: 图 13 图 14 图 15 经过开始的预算,咱们确认该机器人最重为3kg,但为了确保机器人的肯定安全,取62牛来确认电机。 即F拉1=F拉2=62N 绳轮的直径咱们确认为20mm,这样电机的Mmin =2×F拉1×0.01=1.24N.M 考虑到电机不需求整周转,且需求精确的定位和强壮的坚持力矩,故选用舵机作为绳轮的驱动电机,经过查资料确认选用辉盛舵机作MG996,它的详细参数如下: 驱动力矩:1.32N 坚持力矩:10.50N 分量:78g 体积:41×38×25mm 2.3.2弹性组织电机的挑选 曲柄顺时针滚动,即弹性组织缩时受力剖析图如下: 图 16 曲柄逆时针滚动,即弹性组织伸时受力剖析图如下: 图 17 F割是指机器人机器人的重力和推进滚子需求的推力的合力 图 18 下面咱们就来详细的核算一下需求多大的力 F割为机器人两部分机体的重力 图 19 因为作为滑块的直线轴承与导杆之间的摩擦系数很小,故疏忽连杆对滑块的竖直分力,以及机器人的重力形成的摩擦力 这样,滑块遭到的总阻力F阻= F割=53.9N 经过核算咱们得出需求电机的最小驱动力矩为M=1.215N.M 咱们需求挑选力矩大一些的电机,故选用舵机MG996,详细参数如下: 质量:78g 体积:41×38×25 力矩:1.32N.M 电压:6V 操控办法:PWM 2.3.3校核 1.夹紧组织绳轮轴的校核,如图所示: 图 20 两条绳子对绳轮的拉力简直是持平的,故绳子对绳轮轴的效果简直只要扭矩,如下图所示: 图 21 T=128×0.01 =1.28N.M 扭矩图如下; 图 22 绳轮轴最细的当地直径为6,资料为45钢 45钢的许用应力[τ]=40MP 由强度条件 τ=T/W =16×T/(3.14×D×D×D) =16×1.28/(3.14×0.006×0.006×0.006) =30.1MP

  [τ] 故该轴是安全的。 前面现已说到,绳轮轴上只要扭矩,轴承只起到支架的效果,所以只需求满意轴径巨细即可,按轴的尺度,咱们选用内径为8mm的深沟球轴承。 装置夹手的铝合金板的校核 铝合金的许用应力[τ]=150mp 如图所示 图 23 由机器人的重力所发生的力矩效果面与铝合金板重合,铝合金板宽80mm,而机器人重2.5kg,铝合金板远远能够战胜机器人重力所发生的力矩。f3,f4的效果点在两个直线,f4所发生的力矩与f1,f2所发生的力矩平衡,且f3=f4,f1=f2 由平衡式 f3×20=f2×45得f3=126 n 因为两个支点之间的间隔很短,所以两个支点之间的铝合金板的应力很小,咱们只需求校核f2效果端的悬臂,如下图所示: 图 24 f2max=62n mmax=62×0.045 =2.79n.m w=b×h×h/6 =0.04×0.003×0.003/6 =0i=mmax/w =2.79/0=46.5mp

  [τ] 故铝合金板满意强度条件 夹紧组织中两个导杆的挑选与校核 杆2和杆1的受力状况完全相同,故只需求校核其间一个,咱们选杆1 疏忽铝合金板和夹手的重力,如下图所示: 图 25 f1为杆1配套的直线的效果力 前面在夹紧组织中的铝合金板的校核中,f3便是图中的f1,故 f1=126n l是个改变的值,取最大值55mm 故mmax=f1×lmax =6.93n.m w=3.14×d×d×d/32 =0.000000021 τ=mmax/w =330mp


网站地图 |

城市分站: fun88入口