工程訓(xùn)練大賽-智能物料搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計 物流小車

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1、 第五屆河北省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽 The 5th Hebei Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 Structure Design Scheme 共 頁 第 1 頁 編 號 （工作人員填寫） 全套圖紙程序加扣 3346389411或3012250582 1、設(shè)計思路 根據(jù)大賽題目要求，為達(dá)到搬運(yùn)前進(jìn)的目的，小車實(shí)現(xiàn)兩個功能：識別顏色和電路控制轉(zhuǎn)向，據(jù)此可以將小車分為機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路

2、。驅(qū)動機(jī)構(gòu)要求能量利用率高、傳動比準(zhǔn)確，故優(yōu)先先用齒輪傳動。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)要求控制精度高、傳感器受到的外界干擾小、系統(tǒng)響應(yīng)及時，故選用傳感器和舵機(jī)。 搬運(yùn)小車采用舵機(jī)控制轉(zhuǎn)向。相機(jī)模塊測到的顏色進(jìn)行識別傳給主控芯片處理，將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成舵機(jī)應(yīng)該轉(zhuǎn)動的角度，從而達(dá)到搬運(yùn)的功能。 機(jī)械機(jī)構(gòu)中，齒輪與齒輪嚙合，使小車運(yùn)動，小車采用麥克納姆輪驅(qū)動,保證前后左右運(yùn)動。 2、機(jī)器人線路規(guī)劃及物塊搬運(yùn)控制方案 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用舵機(jī)控制轉(zhuǎn)向。相機(jī)模塊測到的顏色傳給主控芯片處理，將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成舵機(jī)應(yīng)該轉(zhuǎn)動的角度，從而達(dá)到避障的功能。 小車輪子采用麥克納姆輪。根據(jù)賽道情況可以自由前后左右運(yùn)動，設(shè)定小車應(yīng)

3、該運(yùn)行的速度。設(shè)置程序，使其在規(guī)定的線路中以最合理的線路移動，從而達(dá)到搬運(yùn)物體的目的。 3、總結(jié)和體會 搬運(yùn)小車需要將顏色識別后進(jìn)行搬運(yùn)物體，同時需要控制小車的移動，以達(dá)到行駛過程中使用合理的路線目的。本次設(shè)計的小車?yán)枚鏅C(jī)控制；利用齒輪副將運(yùn)動傳遞給機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)抓取物體；并利用循跡燈實(shí)現(xiàn)路線的規(guī)劃；前輪轉(zhuǎn)向的角度與后輪的轉(zhuǎn)速相匹配,結(jié)構(gòu)簡單,傳動件少,質(zhì)量小,大大地降低了能量的損耗,小車行駛平穩(wěn)且更快。 此次比賽，提升我們團(tuán)隊工程創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力和合作精神，在思考的過程中我們將學(xué)過的理論知識與實(shí)踐結(jié)合，鍛煉了我們對所學(xué)知識活學(xué)活用的能力。 學(xué)校

4、名稱：北華航天工業(yè)學(xué)院 裝 訂 線 小車裝配圖 比 例 1：1 第五屆河北省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽 共 頁 第 2 頁 裝

5、 訂 線 學(xué)校名稱：北華航天工業(yè)學(xué)院  機(jī)器人裝配爆炸圖 比 例 第五屆河北省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽 共 頁 第 3 頁 裝 訂 線 學(xué)校名稱： 北華航天工業(yè)學(xué)院

6、 機(jī)械手臂設(shè)計說明 此機(jī)械手臂為四軸機(jī)械手，通過多連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計而成，其中L1、L2為原動件，通過L1擺動，控制機(jī)械爪在X方向左右擺動，通過L2擺動，控制機(jī)械爪在Y方向上下擺動。再加上底座旋轉(zhuǎn)，使機(jī)械臂可以自由抓取物體并隨意移動 轉(zhuǎn)矩設(shè)計說明 M=FL? F:機(jī)械爪自身的重量和所夾物體重量的和 L：機(jī)械臂最大的伸長量 其中L2+L4+L7≈286mm。F=mg≈3N 所以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于舵機(jī)所產(chǎn)生的力 機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新特色說明 將工業(yè)上的機(jī)械臂運(yùn)用到這次比賽中來，并加

7、上底盤、機(jī)械爪和麥克納姆輪，使這個搬運(yùn)小車可以自由的前后左右運(yùn)動，且擁有四個自由度，可以將某個地方的物體搬運(yùn)到另一個地方，比較適合此次的比賽 機(jī)械手臂傳動機(jī)構(gòu)展開圖 比 例 第五屆河北省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽 共 頁 第 4 頁 裝 訂 線 學(xué)校名稱： 北華航天工業(yè)學(xué)院 - 5 -