燕山大学智能车及采摘机器人说明书——课程设计

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1、燕山大学课程设计说明书题目：智能车及多功能机器人系统的设计与制作学院（系）：机械工程学院年级专业：10级机电3班组号：01组学生姓名：马玉栋史成张振张磊磊组内分工：张磊磊：机械臂制作、程序调试、轨迹规划张振：机械臂制作、车体安装、说明书、电路图绘制史成：机械臂制作程序编写及调试二维图绘制马玉栋：机械臂制作三维图绘制PPT二维图绘制指导教师：史艳国李艳文姚建涛张庆玲杨彦东陈子明李富娟史晓华刘晓飞丁乙日期：2013.11燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：机械工程学院基层教学单位：机械电子工程系组号01学生姓名马玉栋史成张振张磊磊设计题目智能车及多功能机器人

2、系统的设计与制作设计要求在课程研究项目智能移动小车的基础上，自主设计一个机械臂和抓手，并装配或安装到原有的小车上，完成机器人的设计、制作，进行机器人运动控制规划，完成如下具体功能：（1）按动开关，启动生产线；(2)从地面的指定位置捡起直径为70-120mm的球；(3)到涂胶工位完成涂胶；(4)找到迷宫入口，进入迷宫——实现穿越迷宫；(5)寻迹——到采摘工位车体或机械臂旋转——手爪张开——实现对指定物体采摘控制机器人完成一系列复杂的动作，如智能循迹和避障、手爪张合、车体回转、协同作业等任务。技术参数车体：（1）负载能力5kg（2）重量<5kg（3）外形尺寸参照

3、抓持物体手爪：（1）负载能力（含执行器）0.5kg（2）重复定位精度±0.5cm（3）外形尺寸能够完成采摘比赛并与车体大小协调（4）重量1.5kg以内（5）手爪张合30-150度（6）机械臂最大展开半径0.4-0.5m功能参数：（1）采摘果的高度：280-320mm（2）采摘果的大小：直径70-120mm（3）开关高度：310mm(280-320mm)（4）开关大小：60x60mm（5）胶刷：球形，直径70-120mm工作量（1）资料分析:查阅相关文献资料，对资料进行分析总结。（2）机器人总体设计:确定机器人的具体任务要求，根据任务初步拟定机器人的技术参数、

4、运动形式、驱动方案、传动方案、控制方案等。（3）机器人机械结构设计:按任务及参数要求设计可行走智能车、机械臂、手部—智能移动机器人，将机器人分解为车身结构、机械臂、手爪和传动结构等若干部分，分别对各个结构的关键部件进行详细设计并校核，绘制机器人总装图和关键零部件图。（4）运动控制方案设计:基于单片机完成机器人控制系统硬件和软件设计，结合工作空间内任意位姿控制的模型以及速度控制模型，控制机器人完成迷宫、寻迹、避障等功能。（5）根据比赛要求，编程实现规定的动作，最终完成比赛。（6）编制课程设计说明书。（7）最终提交的文档：主要内容包括机械图纸一套，电气原理图一套

5、，设计说明书一套。设计说明书必须包括方案论证、所用方案成本分析，必要的设计计算，市场前景分析与预测，设备的使用说明书，程序清单等。工作计划（1）资料查阅、设计准备，所需天数1天（2）资料分析、总结，所需天数1天（3）总体方案设计，所需天数2天（4）机械结构设计，所需天数2天（5）绘制总装图和关键零件图，所需天数3天（6）运动控制系统的设计，所需天数3天（7）绘制电路图所需天数2天（8）设计制作所需天数3天（9）编制课程设计说明书所需天数2天（10）答辩考核、演示所需天数1天参考资料通过校园网在我校订阅的电子资料库中可以搜索到大量的有关机电一体化以及电机和电力

6、拖动的参考资料。同学们也可到学校的图书馆查找纸质期刊资料。机械学院的计算机中心上班时间免费对本院学生开放。指导教师签字基层教学单位主任签字燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：成绩：评阅人：年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：年月日燕山大学课程设计说明书摘要5前沿7第一章项目任务81.1项目概述81.2任务流程图8第二章设计方法和设计方案92.1机械手臂设计方案选择92.1.1机械手臂完成的动作及其参数92.1.2机械臂设计92.1.3机械爪的设计102.1.4机械臂动力学分析112.2电机选择192.3电机驱动方案

7、选择192.4电源选择192.5传感器的选择202.5.1循迹传感器的选择202.5.2避障传感器的选择21第三章硬件设计223.1智能车总装模块展示223.2直流电机驱动电路设计223.3电源供电电路设计253.4循迹传感器外围电路设计253.5小车整体电路图26第四章软件设计274.1流程图274.2程序编写27第五章使用说明285.1操作说明285.2调试状况28第六章成本分析29第七章市场前景调查分析297.1社会需求297.2目标客户群327.2.1消费群体327.2.2消费习惯和方式327.3产品优势33第八章项目心得3452燕山大学课程设计说明

8、书第九章参考文献3452燕山大学课程设计说明书摘要摘