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校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计论文[带图纸].doc

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校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计论文[带图纸].doc

学校代码10410序号20050369本科毕业设计题目校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计学院工学院姓名徐平学号20050369专业机械设计制造及其自动化年级机制051指导教师饶洪辉二OO九年五月校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计摘要随着经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,垃圾排放量与日俱增,对环境的压力越来越大,特别是校园这种人口密集的地方,每天都在制造大量的垃圾,如废纸、塑料、废电池、果皮等。为了让校园保持清洁就必须要费大的人力物力和财力等。如果设计一种校园拾捡垃圾机器人就可以解决很大的麻烦,校园捡垃圾机器人机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。捡垃圾机械手是由全液压控制,垃圾拾捡机器人是由机械手固定在移动平台上构成的一类特殊的移动机器人。其中机械手用来实现如抓取、操作等动作,平台的移动用来扩展械手的工作空间,使机械手能以更合适的姿态执行任务,机械手的加入也极大的提高了动机器人的性能;移动平台是一种采用前轮转向后轮驱动的四轮式小车结构。关键词校园;垃圾机器人;控制机构;驱动机构校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计2ABSTRACWITHTHERAPIDECONOMICDEVELOPMENTANDINCREASINGPEOPLESLIVINGSTANDARDS,WASTEEMISSIONSBYINCREASINGTHEPRESSUREONTHEENVIRONMENTINCREASING,ESPECIALLYINDENSELYPOPULATEDAREASONCAMPUSTHISPLACEEVERYDAYINTHEMANUFACTUREOFALARGENUMBEROFSPAM,SUCHASWASTEPAPER,PLASTICS,USEDBATTERIES,SUCHASSKININORDERFORTHECAMPUSMUSTBEKEPTCLEANONTHECHARGESOFHUMANMATERIALANDFINANCIALRESOURCESANDSOONIFYOUDESIGNACAMPUSSPAMROBOTSCANBESOLVEDALOTOFTROUBLE,CAMPUSGARBAGEROBOTISAROBOTENVIRONMENTAWARE,DYNAMICDECISIONMAKINGANDPLANNING,SUCHASACTSOFCONTROLANDTHEIMPLEMENTATIONOFMULTIPLEFUNCTIONSINONEINTEGRATEDSYSTEMMANIPULATORGARBAGEFROMTHEENTIREHYDRAULICCONTROL,GARBAGE拾捡ROBOTMANIPULATORISFIXEDONTHEMOBILEPLATFORMCONSISTINGOFASPECIALKINDOFMOBILEROBOTMANIPULATORWHICHISUSEDTOACHIEVE,SUCHASCRAWLING,OPERATIONMOVESTHEMOBILEPLATFORMTOEXTENDTHEWORKOFTHEHANDSOFARMEDSPACEROBOTCANBEAMOREAPPROPRIATEGESTURETASKS,THEROBOTISALSOGREATLYIMPROVEDBYADDINGTHEDYNAMICPERFORMANCEOFROBOT;MOBILEPLATFORMISAFRONTWHEELSTEERINGUSINGTHEFOURWHEELREARWHEELDRIVECARTYPESTRUCTUREKEYWORDSSCHOOL;SPAMROBOT;CONTROL;DRIVEMECHANISM校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计3目录一绪论411移动机器人概述412课题研究意义4二校园垃圾拾捡机器人总原理5三机械手夹紧机构手爪设计631手爪的工件原理632手爪技术参数633夹紧力的计算6331当量夹紧力的计算(滑槽式的两指夹紧机构)7332手指夹紧力的计算7四垃圾拾捡机器人移动平台设计与计算841移动平台的工作原理842方案设计843电动机选型944设计链传动1045链轮的设计及计算1246轴的设计及计算1247联轴器的选择1448减速器的选择1549键的选用与校核16410轴承选择17411螺纹紧固件选型18412防松装置19413密封件选择20五一些标准零件一览表20六总结21参考文献22致谢23校园垃圾拾捡机器人抓取及驱动机构设计4一绪论11移动机器人概述移动机器人的研究目的是研究应用人工智能技术,在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制。移动机器人系统一般由硬件系统和软件系统两部分构成移动机器人是一个集环境感知、动态决策和规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。移动机械手是由机械手固定在移动平台上构成的一类移动机器人系统。其中机械手用来实现如抓取、操作等动作,平台的移动用来扩展机械手的工作空间,使机械手能以更合适的姿态执行任务,同时机械手的加入也极大提高了移动机器人的性能。12课题研究意义把机械手安装在移动平台上,这种结构使机械手拥有几乎无限大的工作空间和高度的运动冗余性,并同时具有移动和操作功能,这使它优于一般的移动机器人和传统机械手;另一方面,移动平台和机械手不但具有不同的动力学特性,而且存在强藕合,有的移动平台还受非完整约束。因此,研究这类系统的控制问题有十分重要的理论价值和实践意义。这种特殊结构的机器人在工业装配、无人恶劣环境中工作如灭火、外星球探测和各类危险的科学研究以及室内服务工作如运送、导游和巡逻等方面具有一定研究价值。

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