机械设计比赛模板

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1、参赛队号：浙江省第八届大学生机械设计竞赛机械设计方案书学校名称：宁波工程学院学生队长：第五文洋学生队员：蒋威、胡巳威指导教师：姚焕新、郑金桔联系方式:目录1本作品的创新与特色简介11.1轮距变化方案11.2机械手的创新21.3底盘设计32设计方案拟定42.1机械手动作控制42.2机器人的行走平台42.2电气控制设计说明53动力与传动方案的设计、计算与分析73.1后轮驱动前轮转向错误！未定义书签。3.2四轮驱动差速转向错误！未定义书签。4动作执行机构的设计、计算与分析84.1过桥方案错误！未定义书签。4.2

2、跨越方案错误！未定义书签。4.3伸缩杆方案错误！未定义书签。4.4河底通过方案错误！未定义书签。4.5方案选择错误！未定义书签。5其它设计计算与说明95.1末端执行器错误！未定义书签。5.2手臂手腕机构错误！未定义书签。6设计总结106.1行驶方案的驱动器错误！未定义书签。6.2过河装置的驱动器错误！未定义书签。6.3机械手的驱动器错误！未定义书签。7附录117.1机器人总体外观117.2机器人传动ZF意图127.3功率计算127.4本作品的创新与特色简介错误！未定义书签。1本作品的创新与特色简介本次的竞

3、赛耍求是设计一个机器人，能够在规定的时间内完成命题耍求实现的过隧道、过桥、解救“人质”的系列动作。同时由于场地尺寸的限制，所制备的机器人在尺寸上必须满足下列要求：（1）机器人在穿越“隧道”通过平台①时，整体宽度v350mm,整体长度V375mm；（2）机器人在通过平台②穿越“河道”时，外缘轮距〉350mm,内缘轮距V410nim,要求机器人从平台①出来后必须改变轮距才能顺利过桥。（3）被解救目标被放置在封闭固定带有门槛的空间内，一组被顶板压住，另一组在两面封闭两面有门的空间内，取出“救援目标”后，还耍把“

4、救援口标”放入安全区。总的来说，本次设计任务具有一定的难度和挑战，需要我们充分应用所学知识,最大程度的发挥创新能力和动手能力。本设计方案具有以下创新点：1.1轮距变化方案我们选择通过丝杆控制普通的抽屉伸缩杆，带动轮了轴向运动，实现轮距的改变的方案。设计屮的最大创新点是在变距过程屮在车身左右两侧分别安装一个支撑杆，可实现分别从左右两侧顶起车身（减少变距过程中车轮和地面的轴向摩擦力），达到不同侧独立变距，其结构示意如图1・1所示。目前一般的方案都是通过折叠翼或者是单侧推出实现变距的，这种方案要求过桥前一侧轮子

5、必须严格对准桥面。相比于常规的变距方案，本方案的优点是变距灵活，只要车身在“两桥面支撑物”内,就可通过双侧分別变距独立对准“桥面支撑物”，降低了操作难度，并减少调节车身位置的吋间。照片图1-1轮距变化示意图1.2机械手的创新机械手设计的创新包括机械手臂和机械手爪两方面。（1）机械手手臂结构简单、可靠，定位精确，本机器人所设计的机械手手臂针对比赛中的“人质”形状及空间位置特点，在参考常见的折叠式六自由度机械臂的基础上，发挥创新设计能力，不断改良，制作出最适合比赛环境的机械臂。该机械臂由转盘、角铁、齿轮和一根

6、伸缩杆组成，如图1-2所示。该机械臂共有四个自由度，相比于常用的折叠式六自由度机械臂减少了两个自由度，减轻了机械手的整体重量，且更符合力学要求，同吋降低了对电机的要求，且有利于操控，效率史高。（2）机械手手爪设计成由铝条加橡胶条组成的矩形，可以有效避免电机过载损坏，并冃抓物稳定、可靠。一般的机械手手爪都是用齿轮式的铝条，在抓物时存在与物休接触面小（特别是针对圆形物休），容易出现抓物不稳而无法完成任务的问题，我们用铝条加橡胶条组成的矩形结构，让橡皮条跟物体接触，利用橡皮的籾性，很好的解决了传统手爪的抓物不牢

7、的问题。另一方而，利用橡皮条的弹性，缓冲机械臂手爪跟物休的撞击力，可以有效的避免电机过载损坏，另外，爪子能够180度旋转,工作范围大。如图1・3所示。另外，我们考虑过用吸盘吸取被救援物，其优势是能以更快的速度救出被救援物。但是考虑到在实际救援过程屮，由丁•被救援物形状不确定，也很难找到比较光滑的平面，所以吸盘吸取方式具右一定的局限性。另一方面，用吸盘吸取必然用到气泵和真空发牛器，这样也会增加小车的制造成本和操作过程的复朵性。因此我们在充分考虑吸盘的利弊后选择纯机械的机械臂抓取救援物,实现机器人在更苛刻条件

8、下的适用性和操作的简单性以及可靠性。1.3底盘设计我们的底盘是在目前盛行的遥控车基础上改良制造的，现在的遥控车玩家为了追求性能，使用了大量的高科技及高级材料，这使得遥控车的价格普遍比玩具车要贵。根据比赛的总体要求，机器人造价应尽可能低，重量应尽可能轻，我们采用整块薄铝板制作底盘，这样，既可以冇较人的强度和整体刚度，又可以冇较轻的质量和较低的造价。（这个想想是不是真正创新点）2设计方案拟定比赛规则不再赘述，根据比赛规则和场地的特