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爬墙机器人气压传动系统及控制硬件设计说明书.doc

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爬墙机器人气压传动系统及控制硬件设计说明书.doc

南昌航空大学学士论文1目录1绪论111引言112国外爬壁机器人研究现状113国内爬壁机器人研究现状214爬壁机器人的发展趋势315课题的目的及意义316课题内容及工作思路42机器人的结构设计521机构设计522动作原理63爬壁机器人的气压传动系统设计731气压控制回路设计732选择执行元件833真空发生器、过滤器、吸盘的选择834选择控制元件9341选择类型9342选择主控阀9343选择减压阀935选择气动辅件1036确定管道直径、验算压力损失10361确定管径10362验算压力损失1137选择空压机16371自由空气量的计算16372气缸的理论用气量16373选择空压机174单片机控制设计1841AT89C2051单片机简介1842单片机的接线195无线遥控电路设计20南昌航空大学学士论文251TX2/RX2遥控集成电路简介20511TX2/RX2遥控集成电路的特点20512TX2/RX2电参数引脚功能20513TX2/RX2引脚功能2152遥控发射、接收电路236软件设计25参考文献31致谢32摘要目前应用于实际的或文献报道的爬壁机器人的步行机构通常采用基于仿真原理的六足或四足等多足步行机构。本文根据具体要求采用了八足步进机构,设计了一种爬壁机器人的气压传动系统及控制硬件。本机器人的结构简单,由横纵两个垂直的机械结构组成,横向结构实现向左、向右的动作,纵向结构实现向上、向下的动作。该机器人机身采用有机玻璃制造,重量轻、易加工。系统是根据真空吸附原理设计的一个能在垂直墙面上通过脚步行进方式,在4个方向垂直移动的爬壁机器人及其控制系统。由气缸驱动机器人脚步的交替移动以实现在垂直表面的自由移动。控制系统采用单片机控制,通过接收无线遥控信号来实现上升、下降、向左、向右及停止五个基本动作的有序控制,为进一步实现复杂动作及实际应用打下了良好的基础。整个设计从机器人的本体结构开始,然后根据机器人的结构设计相应的气动回路,计算所需参数,选择气动气动系统的各执行元件、控制元件及辅件。再由机器人的动作原理选择单片机型,确定各引脚的接线。无线遥控系统选用了现在普遍使用的TX2/RX2,接收电路的引脚与单片机的引脚相连,接收电路接收发射电路发出的信号,通过单片机产生相应输出使机器人完成相应的动作。关键词爬壁机器人气压传动无线遥控单片机控制南昌航空大学学士论文3WALLCLIMBINGR

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