畢業(yè)論文:模擬物流機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文_第1頁
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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書專業(yè)(班)專業(yè)(班): 05 機(jī)電一體化機(jī)電一體化 姓名姓名: 劉帥劉帥 課題名稱、主要內(nèi)容和基本要求課題名稱:模擬物流機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容: 1、根據(jù)工況要求研究機(jī)器人的工作原理2、學(xué)習(xí)主題是模擬物流機(jī)器人的工作過程,實(shí)現(xiàn)工件運(yùn)輸功能,完成總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)關(guān)鍵部件作 CAD 圖或三維立體圖的設(shè)計(jì)。3、負(fù)責(zé)機(jī)器人整體設(shè)計(jì),確定機(jī)械部分各相關(guān)的尺寸及電機(jī)選型等。在制作環(huán)節(jié)中,完成焊接工作和整體調(diào)試工作。機(jī)器人完成后能實(shí)現(xiàn)從工件庫中挑選出圓形或方形工件,送到指定的地點(diǎn)進(jìn)行堆垛?;疽螅?、了解模擬物流機(jī)器人的應(yīng)用范圍2、分析模擬物流機(jī)器人機(jī)

2、械結(jié)構(gòu)和功能原理3、通過分析完成結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì),經(jīng)加工、焊接等工序完成機(jī)器人的組裝工作。 進(jìn)度安排周次工作內(nèi)容執(zhí)行情況5-6查詢、收集資料、市場(chǎng)調(diào)查、確定總體設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行電機(jī)選型。7了解組成機(jī)器人所需的材料,選材,制定采購清單8完成機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行改良910協(xié)調(diào)其它部件的加工制作,并配合其它成員進(jìn)行整體組裝,對(duì)需要焊接的部件進(jìn)行焊接和調(diào)整11-12完成機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙13試運(yùn)行,并對(duì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良14-15寫畢業(yè)論文16畢業(yè)論文審核、修改17畢業(yè)答辯 指導(dǎo)教師評(píng)語 指導(dǎo)教師簽名: 評(píng)閱教師評(píng)語 評(píng)閱教師簽名: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)答辯委員會(huì)主任簽名: 摘摘 要要機(jī)器人學(xué)是當(dāng)今世界

3、極為活躍的研究領(lǐng)域之一,它涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)控制、人工只能等多個(gè)學(xué)科。機(jī)器人是一種典型的現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人已成為人類的好幫手。在航空航天、深害探測(cè)中,往往使用機(jī)器人去代替人類完成艱巨又復(fù)雜的極限工作任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人自誕生到現(xiàn)在近半個(gè)世紀(jì)以來,已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。今天,機(jī)器人又深入到現(xiàn)代生產(chǎn)、國民經(jīng)濟(jì)和人們的生活當(dāng)中。作為機(jī)電一體化專業(yè)的大學(xué)生,有必要掌握一定深度的機(jī)器人技術(shù)方面的知識(shí),以便在工作、學(xué)習(xí)和生活中不斷提自己的能力和水平。我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是模擬物流機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作,本文主要介紹模擬物流機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。全文分為四章,第一

4、章是緒論,它包括的內(nèi)容有畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的來源以及研究的目的和意義。第二章是機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)分析,通過對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人的功能的分析來確定機(jī)器人所需要的零部件,接著是對(duì)機(jī)器人的一定方式的分析,對(duì)步行機(jī)器人和輪式機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)合模擬環(huán)境進(jìn)行比較,確定輪式機(jī)器人為最終方案。第三章是機(jī)器人的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要將了機(jī)器人的組裝,以及組裝時(shí)要注意的問題。而且還提供了本機(jī)器人的工程圖以及效果圖。第四章是對(duì)制作機(jī)器人整個(gè)過程的總結(jié)。由于我的水平有限,文中難免存在不當(dāng)之處,所以我懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。最后要感謝和我一起制作機(jī)器人的組員已經(jīng)我的指導(dǎo)老師。關(guān)鍵詞: 模擬物流機(jī)器人、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程圖、效果圖 目

5、錄目錄摘 要.IV第一章 緒論.11.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的來源及研究的目的和意義.1課題來源.1課題的目的和意義.21.2 課題主要研究的內(nèi)容.2第二章 機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)分析.42.1 功能分析.42.2 移動(dòng)式機(jī)器人分析.5步行式機(jī)器人分析.5輪式機(jī)器人.9本機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式.132.3 機(jī)器手分析.132.4 其他方面分析.14第三章 機(jī)器人總體機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).163.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).163.2 機(jī)器人的組裝.183.3 安裝時(shí)需要注意的問題.203.3 機(jī)器人的效果圖.22第四章 課題總結(jié).24參考文獻(xiàn).27致謝.28附錄.29第一章第一章 緒論緒論1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的來源及研究的目和意

6、義畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的來源及研究的目和意義 機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是二十一世紀(jì)自動(dòng)控制最大的成就,是當(dāng)代具有最高意義的自動(dòng)化。進(jìn)入二十一世紀(jì),人們已經(jīng)越來越親身的感受到機(jī)器人深入產(chǎn)業(yè)、深入的生活、深入社會(huì)的堅(jiān)實(shí)步伐。 近年來機(jī)器人作為機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工只能等學(xué)科的典型載體被廣泛地用來作為高校教學(xué)和研究的選題之一。機(jī)器人專業(yè)研究方向如雨后春筍般的出現(xiàn),機(jī)器人賽事也方興未艾。圖 1 為大學(xué)生機(jī)器人 圖 1比賽現(xiàn)場(chǎng)。 機(jī)器人比賽的宗旨是喚起青少年課外科技活動(dòng)的興趣和熱情,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神,激發(fā)思維的想象力,鼓勵(lì)理論與實(shí)踐的相結(jié)合。機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛,我們機(jī)電一體化專業(yè)就是專門培養(yǎng)一批

7、對(duì)機(jī)器人學(xué)有所了解大學(xué)生。每年我們都會(huì)舉行大學(xué)生機(jī)器人大賽,通過比賽我們將對(duì)機(jī)器人學(xué)了解更加深入,對(duì)機(jī)器人未來的發(fā)展有很大的幫助。機(jī)器人學(xué)已不僅僅是科學(xué)家門的專利,作為大學(xué)生的我們已經(jīng)能夠具備設(shè)計(jì)和制作機(jī)器人,因?yàn)槲覀儗?duì)機(jī)器人有著濃厚的興趣。我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題來源于2008 年全國職業(yè)院校技能大賽高職組“機(jī)器人”項(xiàng)目競(jìng)賽做為參考題目,機(jī)器人在比賽場(chǎng)地中從工件庫中挑選出球形白色工件,并送入加工槽,再從工件庫中挑選出紅色立方形工件,送到倉庫,堆垛排列。因此我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是制作出一臺(tái)物流搬運(yùn)機(jī)器人,其功能是實(shí)現(xiàn)乒乓的搬運(yùn)。 課題的目的和意義課題的目的和意義機(jī)器人技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用。包

8、括有機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、以及傳感器機(jī)器等。我們得所制作的機(jī)器人都將用到以上技術(shù),通過機(jī)器人的制作可以增強(qiáng)我們的專業(yè)知識(shí)。 機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化繁榮基礎(chǔ),它對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、重量、體積、剛性與耐用性等有著重要的影響。通過機(jī)器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)我們對(duì)機(jī)械技術(shù)有了更深的了解。 信息處理技術(shù)包括信息的輸入、識(shí)別、變換、運(yùn)算、存儲(chǔ)及輸出技術(shù),他們大都依靠計(jì)算機(jī)來進(jìn)行的。通過對(duì)機(jī)器人的編程我們的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平也有了響應(yīng)的提高。傳感器技術(shù)是機(jī)器人的關(guān)鍵拘技術(shù),它將所測(cè)得的各種參量如位移、位置、速度、力、溫度等信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一規(guī)格的電信號(hào)輸入到信息處理系統(tǒng)中。通過對(duì)機(jī)器人傳感器得安裝、選擇以及編程讓我們更加深入得體會(huì)到

9、了傳感器的重要性。我們通過對(duì)機(jī)器人進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)和制作實(shí)踐以及組裝編程等,增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)與合作精神,拓展我們的視野,豐富我們的知識(shí),提升我們的綜合素質(zhì)。 俗話說“實(shí)踐出真知” ,我們自己動(dòng)手制作將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),制作過程中難免會(huì)遇到各種各樣的問題,通過大家的研究和討論解決所出現(xiàn)的問題深切感受到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。有了制作機(jī)器人的經(jīng)歷,相信在事物的分析、判斷,規(guī)劃等能力上都有一定的進(jìn)步。在日后的工作當(dāng)中,將給我們帶來很大的幫助。1.2 課題主要研究的內(nèi)容課題主要研究的內(nèi)容在這次畢業(yè)設(shè)課題當(dāng)中我主要研究的是機(jī)器人總體設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容。模擬物流機(jī)器人主要組成部分為:機(jī)械手爪用于抓

10、取物體,傳感器用于巡線導(dǎo)航,電池提供電源,電機(jī)為機(jī)器人的動(dòng)力源,車輪用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人移動(dòng),底盤用來裝載所有的零部件,重點(diǎn)是研究各個(gè)零部件相關(guān)的裝配尺寸。首先測(cè)量電機(jī)、電池以及電路板等零部件的尺寸,確定機(jī)器人底盤的尺寸大小。然后將底盤的草圖繪制在草稿紙上,并且標(biāo)注好尺寸,再用 CAD軟件進(jìn)行三維建模。通過研究和討論確定方案可行,最后生成二維工程圖紙進(jìn)行機(jī)加工。底盤的尺寸要保證既能將所有零件都安裝上去,而且不能剩余大量空間。尺寸不夠,則導(dǎo)致零件安裝不上,尺寸過大則浪費(fèi)空間,增加了機(jī)器人的自身重量,所以把握好底盤的尺寸是非常關(guān)鍵的。各個(gè)零件之間的安裝順序會(huì)影響安裝質(zhì)量,零件安裝的順序要盡量避免在安裝時(shí)

11、有其他零件的障礙,否則出現(xiàn)零件固定不牢,有縫隙等。安裝時(shí)用螺釘螺母固定的零件不宜固定太緊,這樣容易損壞零件,并且在拆卸改進(jìn)時(shí)帶來不便,拆卸次數(shù)多了會(huì)造成滑絲現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的是各個(gè)零件之間的尺寸協(xié)調(diào)問題,零件之間不能太緊密也不能離得太遠(yuǎn),同時(shí)要保證機(jī)器人最后運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此完成此次總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需查閱許多機(jī)器人安裝的相關(guān)書籍。通過查閱相關(guān)的資料,不斷積累總體設(shè)計(jì)方面的知識(shí),爭(zhēng)取將此次物流搬運(yùn)機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)盡量設(shè)計(jì)的完美。各零件的安裝位置的設(shè)計(jì)如下:電機(jī)三個(gè),前端一個(gè)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)手抓。后端二個(gè)驅(qū)動(dòng)輪子。安裝在車身的前端下方,便于尋線導(dǎo)航。萬向輪安裝在傳感器前端進(jìn)行方向操縱。本次設(shè)計(jì)研究的

12、機(jī)器人的工作過程是:通過巡線傳感器檢測(cè)來自地板上軌跡來鎖定運(yùn)動(dòng)方向,在軌跡的終點(diǎn)放置機(jī)器人所要搬運(yùn)的物體。機(jī)器人到達(dá)終點(diǎn)后,由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的手抓將物體加緊,隨后車身旋轉(zhuǎn)確定方向,最后巡線返回完成搬運(yùn)。第二章第二章 機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)分析機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)分析2.1 功能分析功能分析 搬運(yùn)作業(yè)是指用一種設(shè)備握持工件,并從一個(gè)加工位置移到另一個(gè)加工位置。因此制做搬運(yùn)機(jī)器人必須滿足以上要求,握持工件必備機(jī)械手抓,通過電機(jī)帶動(dòng)手抓的捏合來抓取工件。并且做為自動(dòng)化作業(yè)的機(jī)器人還必須具備傳感器導(dǎo)航系統(tǒng),保證機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。 機(jī)器人移動(dòng)需要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),它能夠使機(jī)器人在它的環(huán)境中無約束的運(yùn)動(dòng)。但是運(yùn)動(dòng)有

13、縱多不同的可能途徑,因此機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方法的選折是移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面。在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)有能夠行走、跳躍、跑動(dòng)、滑動(dòng)、游泳、飛翔和滾動(dòng)的研究機(jī)器人。這些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的大部分一直受到它們生物學(xué)上對(duì)應(yīng)物的啟示。 然而有一個(gè)例外:有源動(dòng)力輪是人類發(fā)明的,它在平地上達(dá)到極高的效率。這一機(jī)構(gòu)對(duì)生物系統(tǒng)而言,不完全是外來的。我們的兩足行走系統(tǒng)可有一個(gè)滾動(dòng)的多邊形來近似。隨著步具的減小,多邊形就逼近為一個(gè)圓或輪,但是在自然界中,沒有創(chuàng)造出完全旋轉(zhuǎn)、有源動(dòng)力的關(guān)節(jié),而這正是輪式運(yùn)動(dòng)所需的技術(shù)。 生物系統(tǒng)在穿越各類崎嶇不平環(huán)境的運(yùn)動(dòng)中取得成功,因此有希望模擬他們對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇。但是由于若干原因,在這方面復(fù)制自

14、然界是很困難的。首先,在生物系統(tǒng)中,通過結(jié)構(gòu)的復(fù)制可以容易的實(shí)現(xiàn)機(jī)械的復(fù)雜性。結(jié)合專業(yè)化知識(shí),細(xì)胞分割技術(shù)可以很容易地制造出一個(gè)有幾百條腿和成千上萬根感知纖毛的千足蟲。在人造結(jié)構(gòu)中,各部分必須單個(gè)的制作,因此不存在這種規(guī)模的機(jī)體。此外,細(xì)胞是能極小化的微觀組件,由于微小的尺寸和重量,昆蟲達(dá)到了人類制造技術(shù)還一直不能做到的魯棒性水平。 由于這些限制因素,一般移動(dòng)機(jī)器人要么用輪式的機(jī)構(gòu),要么使用有關(guān)節(jié)的腿式機(jī)構(gòu)。2.2 移動(dòng)式機(jī)器人分析移動(dòng)式機(jī)器人分析步行式機(jī)器人分析步行式機(jī)器人分析步行式機(jī)器人受到生物學(xué)上的很多啟發(fā),因此檢驗(yàn)一下生物學(xué)上成功的有腿系統(tǒng)是有益的,許多不同腿的結(jié)構(gòu)已經(jīng)在各種各樣的生物

15、體成功的存在。大型動(dòng)物,如哺乳動(dòng)物和爬行動(dòng)物有四條腿,而昆蟲有六條腿甚至更多。某些哺乳動(dòng)物僅靠?jī)蓷l腿行走的能力已經(jīng)很完美。尤其是人類,平衡能力已經(jīng)進(jìn)展到甚至可用單腿進(jìn)行跳躍的水平。這種異常的機(jī)動(dòng)性是以很高的代價(jià)得來的,保持平衡的更復(fù)雜的主動(dòng)控制。 假定三條腿的動(dòng)物能保證其重心處在地面接觸的三腳區(qū)內(nèi),它就能展示靜止穩(wěn)定的姿態(tài)。如三條腿的凳子所展現(xiàn)那樣,靜止穩(wěn)定性意味著不需要運(yùn)動(dòng)而保持平衡。在沒有外力時(shí),穩(wěn)定性小的偏離會(huì)被動(dòng)地予以校正而趨向穩(wěn)定的姿態(tài)。 但是機(jī)器人必須抬腿行走,為了能達(dá)到靜態(tài)行走機(jī)器人必須至少有六條腿。在這種結(jié)構(gòu)下,有可能設(shè)計(jì)出一種步態(tài)。按此,腿的靜態(tài)穩(wěn)定三腳區(qū)總是與地面接觸。 昆

16、蟲和蜘蛛一出生立即能行走,對(duì)它們來說,行走時(shí)的平衡問題比較簡(jiǎn)單。四條腿的哺乳動(dòng)物一出生不能立即穩(wěn)定的行走,但是它們能很容易的站立。比如野生動(dòng)物,在它們能站起來之前要花好幾分鐘來嘗試,然后又要花好幾分鐘學(xué)習(xí)行走而不摔倒。兩條腿的人類,剛出生是不可能以靜止穩(wěn)定方式站在一個(gè)位置。嬰兒需要幾個(gè)月才能站力和行走,甚至需要更長(zhǎng)的時(shí)間來學(xué)習(xí)跳躍、跑步和單腿站立。 各個(gè)腿的復(fù)雜性種類繁多,也存在潛在的能力。再者,生物世界提供了豐富的處于兩個(gè)極端的例子。例如,毛蟲利用液壓,通過構(gòu)件體腔和增加壓力使各腿伸展,而且通過釋放液壓使各腿縱向的收回,然后刺激單個(gè)可拉伸的肌肉,牽引腿靠向身體。各腿只有一個(gè)自由度,它沿著腿縱

17、向的定方向。向前運(yùn)動(dòng)依賴于體內(nèi)的液壓,它能伸張兩腿間的距離。毛蟲的腿在機(jī)械上很簡(jiǎn)單,即利用少數(shù)的外表肌肉完成了復(fù)雜的整體運(yùn)動(dòng)。在另一極端,連同腳趾的深層刺激,人腿有七個(gè)自由度以上的自由度,十五個(gè)以上的肌肉群,激勵(lì)八個(gè)復(fù)合的關(guān)節(jié)。在步行式移動(dòng)機(jī)器人情況下,通常要求至少兩個(gè)自由度,通過提起腿和將腿擺動(dòng)向前,使腿向前運(yùn)動(dòng)。盡管迄今為止步行機(jī)器人還沒有大量的工業(yè)應(yīng)用,但是腿式運(yùn)動(dòng)仍是一個(gè)長(zhǎng)期研究的重要領(lǐng)域。腿式機(jī)器人數(shù)目最少的是單腿機(jī)器人。有幾個(gè)理由說明,使腿的數(shù)目盡量少是有益的。機(jī)身的質(zhì)量對(duì)行走機(jī)器人是十分重要的,而一條腿使累加的腿的質(zhì)量最小。當(dāng)機(jī)器人有幾條腿時(shí),就要求腿之間的協(xié)調(diào),一條腿就不需要這

18、種協(xié)調(diào)了。也許最重要的是,單腿機(jī)器人使腿式運(yùn)動(dòng)的基本優(yōu)點(diǎn)最大化:在全跟蹤的場(chǎng)合,如輪子一樣,腿與地面只有一個(gè)接觸點(diǎn)。單腿機(jī)器人只需要一系列的單點(diǎn)接觸,就能經(jīng)受最粗糙的地形。而且取一個(gè)跑步的起點(diǎn),跳躍的機(jī)器人可動(dòng)態(tài)的跨過比它步伐大的溝隙。制造單腿機(jī)器人的主要困難是保持平衡。一條腿的機(jī)器人不僅不可能靜態(tài)行走,而且在靜止時(shí)保持靜態(tài)穩(wěn)定也不可能。機(jī)器人或者改變他的重心,或者給出校正力,總之必須主動(dòng)自我平衡,因此成功的單腿機(jī)器人必須動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定。在過去的十年中,已經(jīng)展示了各種類型成功的雙腿機(jī)器人如圖 2,已經(jīng)證明雙腿機(jī)器人能跑、跳和上下樓梯行走,甚至玩空中把戲,如翻跟斗等。在商業(yè)部門,本田和索尼公司在過去

19、十年已經(jīng)做出了重大的進(jìn)展,并已能制造出高功能的雙腿機(jī)器人。兩個(gè)公司設(shè)計(jì)的小型、有動(dòng)力的關(guān)節(jié),實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有商業(yè)伺服機(jī)聞所未聞的功率和重量性能指標(biāo)。這些新的智能伺服機(jī),不僅提供了強(qiáng)大的激勵(lì),而且用轉(zhuǎn)矩感知和閉環(huán)控制方法提供了柔性的激勵(lì)。索尼夢(mèng)想機(jī)器人 SDR-4X 模型是 1997 年開始研究的結(jié)果,它以運(yùn)動(dòng)表演和交際娛樂為基本目的。這個(gè)具有 38 個(gè)自由度的機(jī)器人,為了聲音的精細(xì)定向、基于圖像的人員識(shí)別的單板微型立體景深圖像的重構(gòu)以及有限的語音識(shí)別,裝 圖 2有七個(gè)麥克風(fēng)。給定了流動(dòng)性和運(yùn)動(dòng)表演的目標(biāo),索尼公司花費(fèi)了巨大的經(jīng)歷設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),這能使他們的技術(shù)人員能以簡(jiǎn)單的的方式編排舞蹈

20、。步行式機(jī)器人一個(gè)最重要的特征是他們像人的外形。他們可以制造成和人相近的尺寸,這使得它們?cè)谌藱C(jī)交換的研究中成為出色的交通工具。 圖 3 盡管四腿站立不動(dòng)可以被動(dòng)的穩(wěn)定住,但要行走仍具有挑戰(zhàn)性。因?yàn)樵诓叫衅陂g,為了保持穩(wěn)定,機(jī)器人的中心必須主動(dòng)的偏移。最近,索尼投資數(shù)百萬美元開發(fā)一個(gè)叫最做 AIBO 的四腿機(jī)器人。為了制作這個(gè)機(jī)器人,索尼開發(fā)了近實(shí)時(shí)的新機(jī)器人操作系統(tǒng)和新的嚙合伺服電機(jī)。它具有足夠大的力矩支持機(jī)器人,還保證安全的可向后運(yùn)動(dòng)。四退機(jī)器人如圖 3,在人機(jī)交互研究中,具有當(dāng)作有效人造物的潛能。比如,人類可以像對(duì)待寵物一樣對(duì)待機(jī)器人,并可以像人和狗那樣發(fā)展感情。由于行走期間的靜態(tài)穩(wěn)定性降

21、低了控制復(fù)雜性,六腿結(jié)構(gòu)在移動(dòng)機(jī)器人學(xué)中曾經(jīng)很流行。如圖 4 六腿機(jī)器人在大多情況下,各條腿有三個(gè)自由度,包括臀部彎曲、膝蓋彎曲和臀部外展。昆蟲被證明是地球上最成功的運(yùn)動(dòng)生物,它們擅長(zhǎng)于用六足穿越所有形式的地形,甚至倒著行走。目前,人造六腿機(jī)器人于六腿昆蟲的性能之間的差距仍然很大。有趣的是,這并不由于機(jī)器人缺乏足夠的自由度,而是因?yàn)槔ハx把為數(shù)不多的主動(dòng)自由度于被動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)合起來,如細(xì)微倒毛和和質(zhì)地粗糙的肉趾,這極大的增強(qiáng)了各腿的爪力, 圖 4機(jī)器人學(xué)對(duì)這種被動(dòng)的末端結(jié)構(gòu)的深入研究才剛剛開始。 步行式運(yùn)動(dòng)是機(jī)器人和地面之間的點(diǎn)接觸為特征。其主要優(yōu)點(diǎn)包括在粗糙地形上的自適應(yīng)性和機(jī)動(dòng)性。因此只需要一組

22、點(diǎn)接觸,所以只要機(jī)器人能夠保持適當(dāng)?shù)牡孛娌骄?,這些點(diǎn)之間的地面質(zhì)量是無關(guān)緊要的。另外,只要步行機(jī)器人的步距大于洞穴的寬度,他就能跨過洞穴和裂口。步行式機(jī)器人的最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,有高度的技巧來操縱環(huán)境中的物體。舉一個(gè)精彩的昆蟲例子,即是甲殼蟲,它用靈巧的前肢在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)能夠滾動(dòng)一個(gè)球。步行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的最主要的缺點(diǎn)包括動(dòng)力和機(jī)械的復(fù)雜性。步行機(jī)器人的腿可能包括幾個(gè)自由度,必須能夠支撐機(jī)器人部分總重量,而且在許多機(jī)器人中,腿必須能夠抬高和放低機(jī)器人。另外,如果腿有足夠的數(shù)量自由度,在許多不同的方向給予力,機(jī)器人就能實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)動(dòng)性 輪式機(jī)器人輪式機(jī)器人輪式機(jī)器人主要有四種輪子類型,在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面他們差別

23、很大。因此輪子類型的選擇對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的整個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)有很大的影響。標(biāo)準(zhǔn)輪(圖 5)和小腳輪(圖 6)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸,因而是高度有向的。在不同的方向運(yùn)動(dòng),必須首先沿著垂直軸操縱輪子。這兩種輪的主要差別在于標(biāo)準(zhǔn)輪可以完成操縱而無 圖 5 圖 6副作用,因?yàn)樾D(zhuǎn)中心經(jīng)過接觸片著地,而小腳輪繞偏心軸旋轉(zhuǎn),在操縱期間會(huì)引起一個(gè)力,加到機(jī)器人的底盤。瑞典輪和球形輪二者的設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輪受力方向的約束少一些。瑞典輪的功能與標(biāo)準(zhǔn)輪一樣,但它在另一方向產(chǎn)生低的阻力。該方向有時(shí)垂直與常規(guī)方向,有時(shí)在中間角度。球形輪是(圖 7)一種真正的全向輪,經(jīng)常被設(shè)計(jì)成可以沿任何方向受動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)這種球形構(gòu)造的一種機(jī)構(gòu)模仿了

24、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)。無論用什么輪,在為所有地形環(huán)境設(shè)計(jì)的機(jī)器人和具有三個(gè)以上輪子的機(jī)器人中,正常情況下需要一個(gè)懸掛系統(tǒng)以保持輪子與地面的接觸。一種最簡(jiǎn)單的懸掛方法是輪子本身設(shè)計(jì)成柔性的。例如,在某些使用小腳輪的四輪室內(nèi)機(jī)器人情況下,制造廠家已經(jīng)把軟橡膠可變形的輪胎用在輪上,制作基本的懸掛體。當(dāng)然,這種有限的解決方案不能與應(yīng)用中錯(cuò) 圖 7綜復(fù)雜懸掛系統(tǒng)相比擬。在應(yīng)用中,對(duì)明顯的非平坦地形,機(jī)器人需要更動(dòng)態(tài)的懸掛系統(tǒng)。輪式機(jī)器人類型的選折與輪子裝配或輪子幾何特征的選擇密切相關(guān)。移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)輪式機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí),必須同時(shí)考慮這兩個(gè)問題。為何輪子的類型和輪子的幾何特征如此重要?因?yàn)闄C(jī)器人的

25、三個(gè)基本特征由這些選折所支配:機(jī)動(dòng)性,可控性和穩(wěn)定性。一些機(jī)器人是全向的,這以為著他們可以在任何時(shí)候沿著地面(x,y)向任意方向運(yùn)動(dòng),包括機(jī)器人繞它自己的垂直軸轉(zhuǎn)。這一層次的機(jī)動(dòng)性需要能朝一個(gè)以上方向運(yùn)動(dòng)的輪子。所以,全向機(jī)器人經(jīng)常使用有動(dòng)力的球形輪。在研究領(lǐng)域中,可實(shí)現(xiàn)高度機(jī)動(dòng)性的其他類的移動(dòng)機(jī)器人是很普遍的,它們只比全向結(jié)構(gòu)機(jī)器人稍微差一點(diǎn)。這種類型的機(jī)器人,在特定方向上的運(yùn)動(dòng)可能開始需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一般來說,可控性和機(jī)動(dòng)性之前存在著逆向關(guān)性。例如,對(duì)全向裝置,諸如四小腳輪結(jié)構(gòu),要求效果顯著的處理能把期望的轉(zhuǎn)動(dòng)和平移的速度轉(zhuǎn)換成單個(gè)輪子的命令。而且,這種全向裝置經(jīng)常在輪子上有較大的自由度

26、。對(duì)一個(gè)特定的行走方向,控制全向機(jī)器人也比較困難,而且當(dāng)它與比較小的機(jī)動(dòng)性裝置比較時(shí)往往準(zhǔn)確度較低。迄今為止,輪子一般是移動(dòng)機(jī)器人學(xué)和人造交通車輛中最流行的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它可以達(dá)到很高的效率,而且運(yùn)用比較簡(jiǎn)單的機(jī)械就可實(shí)現(xiàn)它的制作。另外,在輪式機(jī)器人設(shè)計(jì)中,平衡通常不是一個(gè)研究的問題。因?yàn)樵谒械臅r(shí)間里,輪式機(jī)器人一般都被設(shè)計(jì)成在任何時(shí)間里所有的輪子均與地接觸。因而,三個(gè)輪子就足以保證穩(wěn)定平衡。輪式機(jī)器人研究?jī)A向于把重點(diǎn)放在牽引、穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)性及控制問題,而不是擔(dān)心平衡。為覆蓋所有的預(yù)期地形,機(jī)器人的輪子能否提供足夠的牽引力和穩(wěn)定性,機(jī)器人的輪子結(jié)構(gòu)能對(duì)機(jī)器人的速度進(jìn)行有級(jí)的控制嗎。.總之,沒有理

27、想的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)可以同時(shí)使穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)性和可控性最大化。各移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)問題上唯一的約束,而設(shè)計(jì)者的任務(wù)就是在折衷的空間中,選擇最合適的可行的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。圖 8 給出了輪子結(jié)構(gòu)的概述,按輪子數(shù)目的排序,表中描述了特殊輪子類型的選擇和機(jī)器人底盤上他們幾何結(jié)構(gòu)的兩個(gè)方面。圖 8 本機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式本機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式步行式機(jī)器人在行走時(shí)總得不停的調(diào)整重心以保證不會(huì)跌倒,此時(shí)控制器必須不斷的將機(jī)器人的平衡狀態(tài)反饋回來,然后機(jī)器人不停地改變加速度或者重心的位置以滿足平衡或定位的要求。這種機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜動(dòng)靜平衡不好控制,步態(tài)的調(diào)整也是一難點(diǎn)而且速度緩慢,同時(shí)價(jià)格昂貴。輪式機(jī)器人可以不用考慮自身的平

28、衡問題,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,制作方便,因此通過步行式機(jī)器人與輪式機(jī)器人的比較,以及我們模擬環(huán)境的分析,采用輪式機(jī)器人是最佳的選擇。我們的模擬物流機(jī)器人采用的是三輪式機(jī)器人,因?yàn)槿齻€(gè)輪子就足以保證機(jī)器人的穩(wěn)定平衡,再者我們所模擬的地形是光滑的地板,并非崎嶇不平的地形,所以選折了三輪子來支撐機(jī)器人. 機(jī)器人的前端有一個(gè)無動(dòng)力萬向輪,之所以選擇萬向輪為前端操縱是因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)任意方向旋轉(zhuǎn),行走極其靈活。機(jī)器人的后端有兩個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)輪,他的作用主要是牽引機(jī)器人。驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力源為兩個(gè)小型的伺服電機(jī),可由程序?qū)ζ涞霓D(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。2.3 機(jī)器手分析機(jī)器手分析我們的模擬物流機(jī)器人所搬運(yùn)的物體是乒乓球

29、,我們考慮的是用帶有連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)器手爪(如圖 9)來抓取乒乓球以實(shí)現(xiàn)對(duì)乒乓球的搬運(yùn)。因此機(jī)械手是整部機(jī)器人的關(guān)鍵部分。 圖 9手抓抓取物體要的最基本的動(dòng)作就是張開手抓和閉合手抓。因此我們選用了連桿機(jī)構(gòu),連桿機(jī)構(gòu)加工方便,價(jià)格便宜,運(yùn)動(dòng)靈活,比較容易實(shí)現(xiàn)抓取動(dòng)作。其動(dòng)作過程如下:首先由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的桿 1 通過齒輪嚙合帶動(dòng)桿 2,同時(shí)桿 1 和桿 2 通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其余的桿進(jìn)行物體的抓取和釋放,抓取還是釋放由電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向來控制,通過編程即可對(duì)其控制。機(jī)器手爪制作是用鋁材料制作的,鋁材料質(zhì)量相對(duì)對(duì)鐵輕很多,電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的負(fù)荷不是很大。由于是金屬材料制作的手抓,其抓取乒乓球時(shí)與乒乓球接觸的部位要添加些

30、棉花之類的,目的是避免打滑不至于被夾取的物體脫落。接下來分析乒乓球,目前通用的乒乓球的直徑為 40 毫米,重量為 2.7克。我們的機(jī)器手爪的最大張開距離約有 50 毫米,閉合距離為 30 毫米,因此實(shí)現(xiàn)乒乓求的夾取是完全合理的。2.4 其他方面分析其他方面分析我們采用的電源是 6V 的直流電源,由 4 個(gè) 1.5V 的電池組成(如圖 10)。電池安放在電池槽中,由于底盤下端的空間不足,電池槽由螺釘固定在底盤的上端。這種 1.5V 電池價(jià)格便宜,易于購買,拆卸方便,電源恒定。 圖 10我們采用的是六個(gè)觸頭的巡線傳感器(如圖 11),分別有六個(gè)指示燈,當(dāng)其檢測(cè)到物體時(shí),則該觸頭的指示燈亮,提示我們

31、某個(gè)觸頭正在工作。六個(gè)觸頭分別用螺釘固定在底盤的下端,需要注意的是觸頭與金屬底盤必須絕緣,否者 圖 11造成短路現(xiàn)象,導(dǎo)致傳感器失效。我們的電路控制板(如圖 12)是安放在機(jī)器人底盤的上端,也由螺釘固定。安裝在上端的好處是方便設(shè)計(jì)者的安裝與調(diào)試。圖 12第三章第三章 機(jī)器人總體機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)器人總體機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖為總體結(jié)構(gòu)圖,其主要由如下的零部件組成:1 號(hào)零件:驅(qū)動(dòng)輪,數(shù)量?jī)蓚€(gè) 2 號(hào)零件:螺柱,數(shù)量四個(gè)3 號(hào)零件:電機(jī),數(shù)量三個(gè)4 號(hào)零件:萬向輪,數(shù)量一個(gè)5 號(hào)零件:手爪,數(shù)量一個(gè)6 號(hào)零件:電池盒,數(shù)量一個(gè)7 號(hào)零件:底盤,數(shù)量一個(gè) 圖 13 主視圖

32、 圖 14 俯視圖 圖 15 左視圖3.2 機(jī)器人的組裝機(jī)器人的組裝在機(jī)器人的組裝中我們用到了的工具有螺絲刀、螺釘、螺母、虎口鉗、榔頭、鋸子、銼刀等一系列器材。安裝第一步:首先安裝兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的電機(jī),兩電機(jī)的安裝位置在底盤的后端,固定方式是用螺釘和螺母固定。每個(gè)電機(jī)的固定要用到四個(gè)釘和螺母。每個(gè)電機(jī)的四個(gè)端點(diǎn)都有專門給螺釘準(zhǔn)備的通孔,為了車身的美觀我們應(yīng)避免螺母露在外面,于是我們將螺母至于底盤的內(nèi)側(cè)。我們所用的工具是螺絲刀,我們用螺絲刀擰螺釘?shù)耐瑫r(shí)我們用手指將螺母固定,很快電機(jī)就安裝成功。安裝第二步:接下來我們安裝的是兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪,兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪是直接安裝在電機(jī)上,由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)輪合電機(jī)的連接是

33、用葉片狀聯(lián)軸器,葉片聯(lián)軸器和車輪上均打有很細(xì)小的通孔,由于孔很細(xì)小我們找補(bǔ)找不到與之向匹配的螺釘來固定,于是我們決定用鐵絲將驅(qū)動(dòng)輪和電機(jī)固定。我們用很直徑很小的鐵絲通過小孔將驅(qū)動(dòng)輪和電機(jī)捆綁在一起。安裝第三步:電池盒的安裝相對(duì)較簡(jiǎn)單,用螺釘直接固定在底盤的后上方即可。安裝第四步:萬向輪安裝在車身的前端,萬向輪要與后端的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪在通一水平上,但萬向輪的直徑卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于驅(qū)動(dòng)輪的直徑,所以我們要將萬向輪安裝在比較低的位置。我們將兩個(gè)較長(zhǎng)的螺釘從底盤的正上方通過孔伸下來,我們用螺母將萬向輪固定在伸下來的螺釘上,這樣就能保證萬向輪與后端的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪在同一水平上,而且萬向輪的高度可調(diào)。安裝第五步:由于車身

34、的長(zhǎng)度不夠,我們?cè)谲嚿淼那岸税惭b了一塊小鋁板,這樣就能將車身的長(zhǎng)度延伸。鋁板上所安裝的是電機(jī)與手爪。首先說電機(jī)的安裝,手爪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安裝方式與驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的電機(jī)安裝方向有所不同,區(qū)別在于驅(qū)動(dòng)的電機(jī)是橫向安裝的,而手爪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安裝是豎直方向安裝的,即電機(jī)軸朝正上方,固定方式是一樣的,也是由螺釘和螺母固定。安裝第六步:接下來是手爪的安裝,手爪也是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的,手爪與電機(jī)的連接也是用葉片聯(lián)軸器。我們先將手爪的動(dòng)力臂轉(zhuǎn)孔,然后通過孔將手爪和葉片聯(lián)軸器用鐵絲捆綁在一起。 圖 16最后是電子元器件以及傳感器的安裝。如圖 16 是我們機(jī)器人組裝后的實(shí)物。3.3 安裝時(shí)安裝時(shí)需要注意的問題需要注意的問題手爪與

35、電機(jī)的安裝聯(lián)接是一個(gè)難點(diǎn),我們第一中方法是用螺釘將手爪與電機(jī)的軸固定在一起。當(dāng)我們?cè)囼?yàn)手爪的時(shí)發(fā)現(xiàn)了問題,由于手爪是個(gè)比較大的附和,電機(jī)已經(jīng)開始驅(qū)動(dòng)時(shí)而手爪卻未有任何動(dòng)作,經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)并沒有帶動(dòng)手爪運(yùn)動(dòng)而是和螺釘在重復(fù)的旋合著。發(fā)現(xiàn)問題后我們馬上思考第二種方法,我們用葉片聯(lián)軸器將手爪和電機(jī)進(jìn)行固定。首先我們?cè)谑肿ι限D(zhuǎn)孔,通過螺釘將手爪聯(lián)軸器固定,再將聯(lián)軸器安裝到電機(jī)上,當(dāng)我們?cè)俅螁?dòng)電機(jī)時(shí),手爪實(shí)現(xiàn)了它的嚙合功能。檢查各個(gè)零件之間的有沒有松動(dòng)的地方,發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)的地方馬上進(jìn)行固定。藉此模擬物流機(jī)器人在我們的這么多天的努力下終于安裝完成,雖然過程有些坎坷,但正是因?yàn)槲覀兂霈F(xiàn)問題,并

36、解決問題,這使我們的動(dòng)手能力以及思維能力都有了很大的提高。萬向輪的安裝重點(diǎn)是必須與后驅(qū)動(dòng)輪在統(tǒng)一水平線,這樣就能能保證機(jī)器人行走時(shí)的平穩(wěn)性,因此保證三輪在同一平面是非常重要的一個(gè)問題。電池槽的安裝非常重要,因?yàn)殡姵夭凼撬辛悴考|(zhì)量最重的,因此它的安裝應(yīng)在底盤的中心,否者會(huì)造成重心偏移,機(jī)器人行走時(shí)前端或后端可能會(huì)出翹起的現(xiàn)象,這樣穩(wěn)定性就差了很多,因此保證機(jī)器人的重心不偏移是一個(gè)重要問題。電機(jī)的安裝由螺釘固定,每個(gè)電機(jī)都由四個(gè)螺釘固定,在安裝電機(jī)時(shí)要注意螺釘?shù)男?。我們?yīng)將四個(gè)螺釘?shù)男线M(jìn)給量均勻分配,即先稍微固定互為對(duì)角先的一組螺釘,然后在稍微擰一下另外一對(duì)螺釘,這樣電機(jī)受力平均,固定的效

37、果最佳,不會(huì)給電機(jī)帶來損害。萬向輪原本計(jì)劃是用螺釘固定在螺柱上,但難以保證萬向輪能與其他兩輪在同一水平面上。于是我們采用了長(zhǎng)的螺釘與螺母的配合來固定萬向輪(如圖 17) ,這樣的好處是萬向輪的高低位置可調(diào),解決了我們難以將三輪保持在同一水平面上的難題。 圖 17 對(duì)于大多數(shù)機(jī)器人來說,一般都是將驅(qū)動(dòng)輪直接安裝在電機(jī)軸上,所以電機(jī)安裝的問題勢(shì)必涉及到了驅(qū)動(dòng)輪的安裝。在安裝時(shí)應(yīng)注意以下問題:當(dāng)使用一對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)時(shí),要讓左、右車輪處于同一平面內(nèi),如圖 18 那樣左右車輪高低不同是不可取的。檢查的方法很簡(jiǎn)單,將機(jī)器人放置在一光滑的平面上,仔細(xì)觀察所有輪子是否同時(shí)接觸地面,以及機(jī)器人是否傾斜,或者在每個(gè)驅(qū)

38、動(dòng)輪上的正上方給一個(gè)正壓力,觀察機(jī)器人是否會(huì)晃動(dòng)。 圖 18對(duì)于雙輪驅(qū)動(dòng)軸系統(tǒng)還要注意確保兩驅(qū)動(dòng)輪的軸線處于同一前后位置上(如圖 19) ,這是保持兩驅(qū)動(dòng)輪的對(duì)稱性。操作起來很容易,只要在向驅(qū)動(dòng)輪安裝底盤上事先做好標(biāo)記有可以了。圖 193.3 機(jī)器人的效果圖機(jī)器人的效果圖下圖為 CAD 繪制的效果圖:1機(jī)器人的頂部效果圖底部效果圖 圖 202 機(jī)器人底部效果圖 圖 21第四章第四章 課題總結(jié)課題總結(jié) 大三下學(xué)期,我開始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的忙碌工作。本學(xué)期的第 5 周,我接到老師分配的選題通知后,開始著手畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。我們組的畢業(yè)設(shè)計(jì)是要制作出一物流機(jī)器人的機(jī)械人,而我的具體工作是機(jī)器人的總體

39、設(shè)計(jì)。首先要確定機(jī)器人的總體方案,我去學(xué)校的圖書館,閱覽室找與物流機(jī)器人相關(guān)的書籍。同時(shí)還利用網(wǎng)絡(luò)搜集等各種方式方法,盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多。最后在通過在資料中的選擇確定設(shè)計(jì)方案。方案確定后我先用 CAD 繪制三維立體圖讓大家看看方案的效果,然后進(jìn)行討論研究,有不足的地方及時(shí)進(jìn)行修改。最后每個(gè)零件的三維立體圖轉(zhuǎn)換為二圍的工程圖進(jìn)行加工制作。零件加工完成后,我們開始了機(jī)器人的安裝。歷時(shí)兩個(gè)月的時(shí)間,我們的機(jī)器人在我的努力下終于完成了機(jī)器人的制作。雖然完成了機(jī)器人的制作,但我們的機(jī)器人仍存在著缺點(diǎn)。最大的缺點(diǎn)是機(jī)器人只有一個(gè)自由度,即手爪只能夾取,不能上下移動(dòng)。 圖 22如圖 22 所示

40、是我們最早設(shè)計(jì)的具有兩個(gè)自由度的方案,即手爪除了能夾取物體外還能上下運(yùn)動(dòng)。但由于制作復(fù)雜,造價(jià)也比較貴,所以我們就沒有采用這種方案。通過機(jī)器人的制作我的機(jī)械技術(shù)水平、計(jì)算機(jī)技術(shù)水平和傳感器技術(shù)水平都由了相應(yīng)的提高。接下來是畢業(yè)論文的撰寫。從最初的不知到如何下手,到對(duì)思路逐漸的清晰,整個(gè)寫作過程難以用語言來表達(dá)。尤其是遇到困難,我會(huì)覺得無從下手,不知從何寫起;當(dāng)困難解決了,我會(huì)覺得豁然開朗,思路打開了;當(dāng)論文經(jīng)過一次次的修改后,基本成形的時(shí)候,我覺得很有成就感。同時(shí),我也在思考,畢業(yè)論文的完成預(yù)示著什么?預(yù)示著我即將畢業(yè),即將走出可愛的校園步入社會(huì)的大講堂,開始我的又一個(gè)新的人生旅程。那么,我應(yīng)

41、該記下一些東西,對(duì)我的畢業(yè)論文做一個(gè)總結(jié),劃上一個(gè)完整的句號(hào)。我做了很多論文的準(zhǔn)備工作,首先是收集機(jī)器人論文相關(guān)的資料。例如有關(guān)移動(dòng)機(jī)器人的書籍、報(bào)刊、雜志等等。并且對(duì)我們制作的機(jī)器人進(jìn)行拍照,這有利于論文的撰寫。然后,我認(rèn)真對(duì)資料進(jìn)行分類,理論的、實(shí)際的例子、圖片等等相關(guān)內(nèi)容整理出來,列出提綱,再與老師進(jìn)行溝通。我的論文題目是“論機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)”。我按照論文的提綱,開始撰寫畢業(yè)論文。在此期間,與老師 或短信以及利用 E-mail 進(jìn)行溝通。我覺得從與老師的溝通過程中,我能學(xué)到很多東西,老師可以從另外一個(gè)角度來啟發(fā)我。在我論文撰寫過程中,對(duì)我的積極鼓勵(lì)和十分耐心、細(xì)致的指導(dǎo),給我許多非常有益的幫助,使我的論文由十分粗糙,結(jié)構(gòu)和思路相當(dāng)混亂,我自己非常不滿意的狀態(tài)(導(dǎo)師在我感到論文撰寫非常焦急和逼迫時(shí)候,給了我許多積極的鼓勵(lì)和寬慰,并提供給了我許多有益指導(dǎo)和熱心幫助大的在論文參考書目的提供,思路框架的建構(gòu),和論點(diǎn)的提煉整合方面的指導(dǎo),小的在語言組織的表達(dá)完善,細(xì)到一個(gè)標(biāo)點(diǎn)的修改和一個(gè)索引的核正方面的幫助,在導(dǎo)師指導(dǎo)下深入閱讀和整合收集的材料,重新熔鑄我的論文,在多次修改的情況下)逐漸轉(zhuǎn)變

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