【精品】迈拓论文

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1、团队名称：启明星队小组成员：刘国松姜振樊伟马健王少阳潘哲博杨军罗海连指导老师：蒋新监制：合肥工业大学工业培训中心材料成型设计制作小组制作时间：2007-9-19合肥工业大学综合创新作品“迈拓"设计方案小组名称:创新制作十二小组小纽成员:刘国松姜振马健樊伟潘哲博王少阳罗海连杨军指导老师：蒋薪，工业培训中心创新制作中心的全体老师开始日期:2007年7月9日目录方案说明设计目的设计特点及内容设计过程制作过程不足及改进小组成员感言鸣谢方案说明：本方案由丁•电机没有到货的限制，有一项功能难以实现，请老师谅解。我

2、们将在课件中演示并详细说明。设计目的：使机器人能在复杂的地形（如火星，月球的表而，沙漠）上行走，能适应恶劣环境下的工作条件，顺利的完成采集所需标本的任务。代替人类探索一些前沿领域。设计特点：1可滑动式腿支架连接，实现平稳越障2六轮同时驱动，越障能力得到增强3分流传动，节省电机4选取内置蜗杆式普通宜流电机，实现了功率人，转速低，扭距人，传动平稳，便于年体的定位5手臂采用二级齿轮变速，使得普通直流电动机实现了较准却的定位。设计内容：本方案设计共包括五个方而：越障系统，传动系统，动力系统，控制系统，采集系统

3、。其中越障系统乂分为行走部分和越障部分。传动系统分为齿轮传动和链条传动。下面分系统介绍:越障系统传统的越障系统多采用的是履带式设计前加抬升装置，将车体通过车体前沿搭上障碍物越过障碍物，“迈拓”则是采用的六轮式行进装置，可滑动式车轮支架，通过支架的滑动实现前中后轮的升降，从而在车体基木保持平稳的情况下顺利的完成跨越障碍。传统的越障系统跨越小角度凸形障碍时，车体平血往往会发牛大角度的转变，对车载的精密仪器造成损伤。如图：而当跨越凹形障碍时，车体平面或易发牛大角度的转变，或易卡死车体无法前进。“边拓”由丁•

4、支架的滑动，使得岖部成U形和N形很好的适应地形的变化而保持车体的平稳。同时,六轮驱动和较短的轴间距设计避免四轮式车容易出现卡死底盘的现象。由于腿支架设计在了车体的两侧，无形中增加了车的跨度，使车体的平稳性得到了增强。功能的实现两个腿支架的连接处采用齿轮和齿条配合能够很好的保证腿运动吋的位置精度。与齿条配合的齿轮屮间装有磁粉离合器，在障碍物低于轮的半径吋（普通行走），离合器离开两腿支杆的连接处可以口由的滑动起到减振的作用，与普通的减振弹费相比避免了多余的振动而乂能是车体在崎岖的地形上平稳的行走。当遇到人

5、于伦半径的障碍物时（主动越障），离合器合上,通过腿上的电机带动连接处延齿条上下移动，同时配合车体重心的移动，完成前中后轮的大距离顺序抬起，完成越障。同吋7'、•轮驱动，能够较好的避免普通车的驱动轮悬空而卡死的现象。双电机左右差速，实现了原地360度任意转向。驱动轮悬空而卡死传动系统：车体外部采用即经济乂能保证传动比的链条传动，传动效率高，同时乂能够适应比较恶劣的环境。从主驱动轴到前、中论及后支撑轴的距离以及后支撑轴到后轮的距离都比较长,如采川齿轮传动即造价昂贵，又造成结构比较的复杂而且暴露在外边齿轮不

6、能够很好的得到润滑。如采用皮带传动则不能够保证精确的传动比。为了保证前中后轮的协调一致，采用分流传动（一带三）。一方而节省了电机，从而降低了成本，同吋为车体留出了更多的空间，另一方面，避免了单流传动（一带一）带来的多电机同步工作的电路设计问题。车体内电动机与主駆动轴Z间采用了传动比（1：2）的齿伦配合。传动比恒定，传动效率高，寿命长。车速也被控制在0.33m/s,保证了采川普通百流电动机的情况卜一准确的车体定位。两种传动方式都保证了90%以上的传动效率，大大延长了蓄电池的供电时间。传动图示：手爪通过丝

7、杠传动实现了低功率，输出大力矩的手爪要求。低功率电机便于选择，和安装。动力系统：采川了两个24v,14w的内置蜗杆式普通直流电动机，实现了六驱行走及差速360度转弯。能够达到越障时的动力要求（功率计算见设汁过程篇）。手臂处选取了20w,24v的大功率普通直流电动机，可以实现手臂的人转距输出（计算见设计过程篇）。手爪处选取了8w,24v的普通直流电动机，轻巧的同时可以抓起相当分量的物体。腿支架处采用的小体积大功率的步进电机，实现越障时的准确定位。采集系统：手臂，采用最普通的杠杆支架，易于加工。与手臂连接

8、的齿轮选取了m=l,z=100,尽量做到力臂的平衡，降低驱动电机的负荷。手爪，设计为四指通过推拉的方式完成开合，实现抓取的目的。结构简单易加工制作。控制系统：采川普通直流电动机正反控制遥控电路，能够实现恶劣环境下的远程操作。设计过程迈拓的设计分为初步设计和详细设计两步设计完成的。设计屮改进，改进屮进步。初步设计：开始我们制定了设计H的。围绕着设计廿的我们展开了广泛的讨论，大量的查阅参考资料。大家一致通过的是采用六轮驱动，这样能在越障时更好的为车体提供动力