文档介绍：智能搬运机器人
设计与研发
06机电专业课程设计
S5组
第八组(制作手爪) 第十一组(制作翻斗)
成员:聂兆磊、刘建成员:李中健、李海乐
李志辉、王昊杨爱波、信天明
指导教师:史艳国、刘宝华、赵延志、王洪波
姚建涛、史小华、唐艳华、王志松
目录
、工程图的绘制
、流程图及软件的编制
一、(1)智能车手爪方案的选择
:
(1)负载能力(含执行器) 5N
(2)工件物料: D30×H40mm
(3)重量: 5N以内
(4)手爪张合:30-180度
(5)手爪距地面垂直距离:100mm以上
(6)手爪中心伸出长度: 60mm
(7)步进电机扭矩:*m,步距角:
起动转矩:60~200rpm,频率:200~700HZ
(8)一个自由度
机器人手爪完成如下动作:
沿黑线循迹——检测判断是否到达取料处——驱动手爪抓
住物料——转向(90°),至运料机器人处——自动卸载物
料——原路返回
通过分析讨论,智能车手爪有以下几种方案:
方案一:通过电机驱动直接带动平面曲柄机构转动。此方
案优点是简单,容易实现。
方案二:通过电机带动齿轮机构转动,。此方案的优点是
能够实现机械手抓的连续翻转,而且传动稳定安全可靠。
我们设计的机械手抓采用的是方案一。相比方案二,由于
省去齿轮和摇杆机构的材料,所以成本最低,结构最简单,灵
活性好,而且能充分实现设计要求。
智能车翻斗方案的选择
智能车翻斗实现如下操作:等待物料进入——行进,
走迷宫——到达具体位置,翻斗,卸料
方案一:用皮带带动轮
此方案设计比较简单,易于实现。缺点是负载不能过
大,否则会出现打滑现象。
方案二:凸轮机构。凸轮机构相对比较简单,但在小车
翻斗中运用凸轮机构,凸轮的直径会比较大。否则翻斗
的机构的翻角不够,不能实现翻斗功能。直径大力矩就
会大,电机负载大。
方案三:四连杆机构。运用四连杆机构,电机承受的力
矩会比较小。运行比较平稳,并且大型工程车的翻斗机
构也又很多是四连杆。
基于成本和满足要求考虑,拟采用方案一。
下图所示为手爪模型
采用黑白循迹传感器程序设定来感应是否小车到达物
料处。采用黑白传感器能够比较准确的确定小车的停止位
置,较红外避障传感器准确,且易控制。检测到黑线时
为高电平,当检测到白线时,立即发生高低电平跳变,单
片机感应到信号。
避障检测和处理采用一种集发射与接受于一体的光电传感器,
。该传感器具有探测距离
远,收可见光干扰小,价格便宜,易于装配,使用方便等特点。
遇到障碍物时,立即由高电平跳变为低电平。
采用学院提供的步进电机,步进电机的一个显著特点是
具有快速启停能力,如果负荷不超过步进电机所能提供的
动态转矩值,就能够立即使步进电机启动或反转。另一个
显著特点是转换精度高,正转反转控制灵活。
电机和手爪之间采用同在
一水平面上的线连接,较
之带传动更加方便,且节
省成本。
电机和翻斗之间采用带传动。