文档介绍：成都工业学院机械原理课程设计说明书设计题目:机器螃蟹学生姓名:徐宇婷专业:机械制造及其自动化班级:1401112学号:02指导教师:张慧云日期::我设计的是一个六足机械螃蟹。此机械螃蟹有一个电机驱动,由机械结构控制,可实现横向爬行、行进中左右转向及原地转向,且蟹结构小巧、运动灵活,能适应多种路面状况,有较强的适应性、稳定性,因此是研究水、陆两栖全方位、高灵活步行机理想的生物模型。可在机器人技术、军事武器等领域得到发展,起到作用。或作为儿童玩具。设计要求:全机械结构控制,利用一个电驱动动各类齿轮、连杆等机构运动,能够实现整个蟹身的横向移动和转向运动。做到结构简单紧凑,运动灵活可靠、合理有效,尽量模仿实物运动过程,并应考虑到制造工艺要求、材料强度等因素,使方案真实合理,可实际执行。:单独对一条蟹腿的运动进行研究,易知在螃蟹迈进的时候,足尖抓地,带动蟹身前行,在运动到极限位置时则需抬起回复,为下一次迈进做准备。若单纯采用连杆机构来直接实现该轨迹,将使得机构比较复杂,降低了机构的可靠度。若采用了这样的机构(如右图所示一类机构),即把整条腿的运动功能由一组连杆机构来实现,易知,自然中的螃蟹是可以在原地抬腿的,而此机构无法实现单独抬腿或迈腿的功能。而且在整个行进过程中,连杆机构都要提供支撑整个蟹身的力,这样会使得电机始终要提供一个很大的力,甚至有可能使电机无法负荷,一旦失去电机供力,为了保持蟹身的平稳,则需要另外加入固定装置,使机构更加复杂,进一步降低了可靠性。经分析,对蟹身的支撑作用仅发生在小腿接触地面的过程中,而此时大腿可保持不动,联想到人类的走路方式,肌肉仅提供抬腿时所需的力,而支撑身体则主要由关节的“死点”位置来实现。所以我们在蟹腿中也引入一个类似“死点”的机构,便可大大减轻电机的负荷,提高机构的可靠性与合理性,同时把该曲线简化分解为蟹腿的摆动与抬落这两个单一的运动,更加符合实际蟹腿的运动情况,也降低了机构的复杂程度。经过反复研究比较,可把蟹腿简化为如下图所示的运动机构,将蟹腿结构中对行走起主要作用的肢节简化为大腿和小腿,大腿完成抬腿功能(由图中连杆1和2与偏心轮2共同实现),小腿完成摆动功能。其中,连杆1和2在图示位置中正好构成所需的“死点”,使大腿保持不动。下面具体分析蟹腿的运动以确定驱动机构:首先设定蟹腿每2秒爬行一步,即小腿完成一次伸展、收回运动,小腿摆动的幅度设为60度。大腿上抬的不需要太大,且为了使电机驱动抬腿的力尽量小,支点的位置离连杆1较远。进一步分析,在小腿收回过程中,偏心轮1运动180度,大腿则要完成抬和落两个动作,所以偏心轮2需要运动360度,两者传动关系为1:2。而同时,根据运动循环图,大腿的运动是间歇的,所以与偏心轮2相连的机构必须具有间歇周期,且在大腿的“死点”位置能将偏心轮2卡住保持不动。经过努力,我们找到了能完成此功能的槽轮机构,并确定槽轮槽数为4,圆销数为2且夹角为90度。在运动仿真中,我们发现了新的问题,该腿的下一时刻动作为离地抬腿,由于槽轮运动非并匀速,所以使得小腿伸展时,大腿还没抬起来,小腿收回