家用地面清洁机器人设计 扫地机器人设计 含CAD图说明书3D图家用地面清洁机器人设计 扫地机器人设计 含CAD图说明书3D图

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三维图.rar
动力轮.SLDPRT
扫地机器人.IGS
扫地机器人.SLDASM
机器人主体.SLDPRT
装配体3.SLDASM
装配体5.SLDASM
零件1.SLDPRT
零件10.SLDPRT
零件11.SLDPRT
零件12.SLDPRT
零件2.SLDPRT
零件3.SLDPRT
零件4.SLDPRT
零件5.SLDPRT
零件6.SLDPRT
零件7.SLDPRT
零件8.SLDPRT
零件9.SLDPRT
A0-主体.DWG
A0-盖板.DWG
A0-装配图.DWG
A2-盖板.DWG
A3-动力轮.DWG
A4-万向轮.DWG
A4-主动锥齿轮.DWG
A4-支架.DWG
A4-被动锥齿轮.DWG
三维截图.png
图纸合集.DWG
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计)扫地机器人的设计专业学号学生指导教师摘要机器人是一种能够模仿人类动作的机器,它可以完成许多对人类来说危险且单调的工作,机器人让人类从繁重、单调的工作中解脱出来。它们从事固定而有规律的工作,例如工业生产中的焊接、喷漆等等。本文主要设计的是扫地机器人的设计,该机器人采用统一动作、协调控制的原则,通过电机带动动力轮实现扫地机器人的运动,通过中控系统的控制来实现扫地机器人的动作,由于是中控系统控制,所以控制灵活,多样。通过控制器来控制机器人的动作,实现该机器人清扫、除尘的功能。关键词扫地机器人;控制;结构;清扫计)OFHEOFTOBYOFATOSOOFONISTOSOFONOFASISA计)计)目录绪论机器人简史应用机器人的3本的扫地机器人结构的设计扫地机器人的扫地机器人的工作原机结构的设计1电机的计2轮动的设计计3扫地机器人的功能地机器人的清扫模能导系统轮的¡¢扫地机器人的能控制系统扫地机器人的£⁄¥模动力轮的£⁄¥模Ƒ§轮的£⁄¥模£⁄¥模扫地机器人的£⁄¥模£⁄«‹设计结论机工业是†‡的¶,是†‡‚„”»人‡生活”»‰用¿计)的产业。论是统产业,´是ˆ˜产业,¯˘˙¨种¨样的机,机工业所”»的能、˚¸成本,对†‡‚„¨¶˝˛ˇ‚„有的接的。机工业的规模˝˛是¸†‚„实力学˝˛的重要。,ƨ†¯ª机工业作本†‚„的重ŁØ一。、设计ˆ的机产,Œºˇ现有机产生产ˆ一机产,以应来的Æ要。机产的生产,生产设的规I实现;生产计I的制生产调;制ŁØ制Œ工ß;设计制Œ工、模;定动定材料定;组织加工、配、试车运;对产˚¸ˇ行有的控制。机制Œ企业的‚营管。机一般是由许多¨有独特的成形、加工过程的精密零‹组而成的复杂的制。生产批¸有单‹小批,也有中批、批,至¸生产。销售对象遍及全¶产业个人、庭。而且销售¸在社会‚„状况的下,可能出现的波动。,机制Œ企业的管‚营特别复杂,企业的生产管、规I‚营等的也多是肇始于机工业。机产的应用。这面择、购、验收、安、调整、操作、⁄护、修ºŒ¨产业所使用的机成套机,以保证机产在长期使用中的可靠‚„。机产的应用。这面择、购、验收、安、调整、操作、⁄护、修ºŒ¨产业所使用的机成套机,以保证机产在长期使用中的可靠‚„。机产在制Œ过程中,尤其是在使用中所产生的环境污染,自然资源过耗¿面的问,及其处措。这是现机工程的一项特别重要的任务,而且其重要与日俱增。机的种类繁多,可以按几个同面分¨种类别,如按功能可分动力机、物料搬运机、粉碎机等;按服务的产业可分农业机、矿山机、纺织机等;按工作原可分热力机、流机、仿生机等。另外,机在其、˙、设计、制Œ、运用等过程中¯要‚过几个工作˚同的阶段。按这些同阶段,机工程又可I分互相衔接、互相配合的几个分支系统,如机、机设计、机制Œ、机运用⁄修等。机器人是近几十年起来的一种高˝自动化生产设。机器人的是工业机器人的一个重要分支。它的特Ł是可通过程来完成¨种预期的作业任务,在构Œ能上兼有人机器¨自的优Ł,尤其现了人的能应。机器人作业的准¨种计)环境中完成作业的能力,在†‡‚„¨领域有着广阔的景。机器人是在机化,自动化生产过程中起来的一种ˆ。在现生产过程中,机器人广的运用于自动生产中,机人的制生产成高˝˛域,起来的一ˆ˜的˝˛,它加ˇ了机器人的,使机器人能地实现与机化自动化的有机结合。机器人然´如人样灵活,它有能Œ重复工作动,,危险,重物的力¸人力的特Ł,,机器人许多¶的重,来广地了应用。机器人˝˛及力学、机学、电˝˛、自动控制˝˛、器˝˛计机˝˛等学领域,是一学合˝˛。机器人是一种能自动化定位控制可重ˆ程¡以¢动的多功能机器,它有多自由,可用来搬运物以及可以在¨个同环境中工作。1机器人简史现机器人起源于20Æ£50年⁄,是¥于Ƒ教§现主从控制、能应产种类¢,有多自由动作功能的动化产。机器人“是从«†˙始制的。1958年«†‹合控制›出器人。–的结构是机上安一†‡长,¶有电¶的工‹‚机构,控制系统是Ƒ教的。1962年,«†机„Œ›的¥”Ø上又试制成一»控Ƒ教§现机器人。‰Ƒ能自动。运动系统仿Œ¿´,†‡、ˆ˜,用¯动;控制系统用¶˘˙¨。˚¸通用机器人˝是在这个¥”上起来的。同年该›ˇ›Ƒ能自动›专生产机器人。1962年,«†机„Œ›是灵活搬运。该机器人的中可以†‡,可以†‡、、、采用¯动,控制系统也是Ƒ教§现。然这种机器人出现在十年⁄,¯是†外机器人的¥”。1978年,«†¿学、工学院‹合制一种器人,有小电计机ˇ行控制,用于配作业,定位Æ可小于±1ª。«†´十分”高机器人的可靠,ºˇ结构,成本。如了8年机器人试验,ˇ行¨种能的试验。准ªŁØŒ(Ł计)ØŒ是指一设可靠的一种¸。它º出在的Ł运行ØŒ),由400小Ø”高1500小Ø,精可”高±。†机器制Œ业是从1970年˙始应用机器人,主要用于起重运、焊接设的上下料等作业。†产一种Ł焊机器人,采用关结构程¡控制。士用Ƒ教制程¡。安›I轮。日本是机器人˙Ł、应用˙多的†。自1969年从«†ØˇŒ种机器人ß,力机器人的。,1976年从事机器人的工作的专院¡、单位多50多个。1979年120多个学†¶用在机器人的¿用42。1979年日本机器人的产值443亿日元,产¸14535。其中固定程¡可¢程¡约占一半,222亿日元,是1978年的Œ倍。有记忆功能的机器人产值约67亿日元,1978年增长50。能机器人约17亿日元,1978年的6倍。截止1979年,机器人累计产¸56900。在»¸上占Æ位,约占70,以每年50~60的增长。使用机器人˙多的是汽车工业,其是电机、电器。预计1990年有55Ƒ机器人在工作。器人正在加紧制。它设有微电计机控制系统,有觉、触觉能力,甚至听、想的能力。安¨种器,ª觉的信息反馈,使机器人有觉机能。†外‚出现了触觉觉机器人。机器人(机器人)则能独地完成工作过程中的任务。它与电计机电设保持‹系。逐成Œ系统Œ单元重要一环。随着工业机器(机器人)制Œ应用的扩,†际学˛交流活动十分活跃,欧«¨†其–†学˛交流活动˙多。2应用机器人的意义随着学˝˛的,机器人也来多的地应用。在机工业中,„、焊、铆、冲、压、热处、机加工、配、检验、喷漆、电镀等工种¯有应用的实。其–¶,如轻工业、¥筑业、†防工业等工作中也Ł有所应用。在机工业中,应用机器人的可以如下一、以”高生产过程中的自动化程应用机器人有利于实现材料的送、工‹的卸、刀的换以及机器的配等的计)自动化的程,从而可以”高动生产率生产成本。Œ、以º善动条‹,避免人身事在高温、高压、温、压、有灰尘、噪声、臭味、有‚射或有其–毒污染以及工作空Œ狭窄的场合中,用人接操作是有危险或根本可能的,而应用机器人可¶分或全¶替人安全的完成作业,使动条‹以º善。在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机器人替人ˇ行工作,可以避免由于操作或疏忽而Œ成的人身事。£、可以减轻人力,便于有奏的生产应用机器人替人ˇ行工作,这是接减˚人力的一个侧面,同Ø由于应用机器人可以连续的工作,这是减˚人力的另一个侧面。,在自动化机床的合加工自动上,几乎¯没有机器人,以减˚人力准的控制生产的拍,便于有奏的ˇ行工作生产。上所,有的应用机器人,是机工业的必然趋势。¨类机器人的形分别如下所Ƒ计)计)3本课题研究的内容本论文主要运用设计过程中,了解扫地机器人的结构特征£⁄«‹的使用要领。本文的设计是设计一种扫地机器人,该机器人能够实现随机清扫,交叉清扫,床底清扫,防撞等等多种功能,其(1)功能分析与设计;(2)结构设计与£⁄Œ;(3)控制系统设计。4地机器人的总体方案图本设计的扫地机器人采取的是在机器人的侧¨布一组成对称计)分布,通过电动机通过伞轮动控制动力轮‡动来实现机器人的移动动作。根控制的同,机器人的‡或者§也有所同。整机采用成本廉且‚久‰用的塑料作材料,‚过喷漆喷塑处ß在外观上面了一定的保证。其布局如下地机器人的工作原理本设计的扫地机器人的工作原通过电动机通过伞轮动控制动力轮‡动来实现机器人的移动动作,根控制的同,机器人的‡或者§也有所同。1、清扫模随机清扫、螺旋清扫、交叉清扫、沿边清扫、定Ł清扫、预约清扫等相结合,实现全位清扫;2、能导系统实现对房Œ地形的重构,自动规I清扫路;3、能安全监控防撞,防跌落,防缠绕,电池电¸监测;、创ˆ功能灰尘¸识别,实现床底清扫,机遥控模,流尘˝˛,空˚¸监测与”;、其–¥”功能自动†电,灰尘安检,灰尘¸测计)5重¸,们取重¸1,2,动力轮‡12RI。的电机设计计如下W电机的动率,取“所以根1K,1RI,111用112¡,§112112¡电机的结构。计(1)材料择动¢£⁄¥Ƒ§制,批¸较小,小轮用˚),21“2“,Ł取2“,轮用«(调˚),22“2“‹Ł取2“。轮精“›。(2)1I1254676706222290计)由文–可,(中,†高系»,。取小轮»,(取轮»。(3)根工作条‹的要‡,模»(()轮分的((()()轮†、根由文–可,†高331462222212计)(†(高(轮¥(((“)由文–可,,(()‚S(12121111AA222AARMRM3314311计)计的扫地机器人,主要有如下功能1、清扫模随机清扫、螺旋清扫、交叉清扫、沿边清扫、定Ł清扫、预约清扫等相结合,实现全位清扫;2、能导系统实现对房Œ地形的重构,自动规I清扫路;3、能安全监控防撞,防跌落,防缠绕,电池电¸监测;、创ˆ功能灰尘¸识别,实现床底清扫,机遥控模,流尘˝˛,空˚¸监测与”;、其–¥”功能自动†电,灰尘安检,灰尘¸测。地机器人的清扫模式清扫模随机清扫、螺旋清扫、交叉清扫、沿边清扫、定Ł清扫、预约清扫等。随机清扫是指根地面状况在其–几种清扫模Ø中ˇ行„换;螺旋清扫是指绕”清扫的模;交叉清扫是指在同的»域ØŒ交叉‰来清扫,也可以称¿形清扫;沿边清扫是沿着房Œ的边ˇ行清扫;定Ł清扫是指在指定的位小清扫;预约清扫是指每在指定的ØŒ自动清扫,可以预约一一‚任预约清扫ØŒ,可以‚上´出Æ,也可以自动ˆ扫。能导航系统扫地机器人的能导实˚˝是路自动规I。扫地机器人路自动规I有种随机全»域˜¯规I全»域˜¯。随机全»域˜¯控制简单,Æ要多的‹,«‹程也简单,˘于实现。其˙Ł是移动机器人运行¨重复较,且运行¨能较Ł地、分地˜¯整个»域,这种路规I˚成任务,没有ØŒ耗能¸耗况,择规I全»域˜¯。设计中择˝路规I。˝路规I清扫路的规则扫地机器人于Ø,可通过˛声波测¶器的信息来ˇŒ它‚于边´是房中Œ。在房中Œ,则“设它沿一§运动靠近边的一Ł。机器˝可从边的一Ł˙始,按ا绕运动一‚,“对边地面ˇ行一预清扫。扫地机器人在绕完一”ߧ§或§行的˙或者˙,以来作它清路的起始Ł,也对的原Ł。“设˚有一个的物,以房下起始Ł。˙始清扫Ø,从Ł势始沿正§清扫,Æا原地旋‡O,§X正§移动计)一个车身ߧ§旋‡O,沿§清扫,以˝复运动。Æ物Ø,则按下面的ˇ行规I避清机器人运动物的˙边ŁØ,根ˇ电机的ª冲»¯动轮的ª冲»计出˙边Ł的。然ß根˛声波测¶器收的信息沿着物边行ˇ相于X§一个车身的¶˘,§原地旋‡§,沿§续清扫,这样一˝清扫,扫地机器人在沿物边清扫Ø˛声波器Ł然收信号了物的˙Ł,扫地机器人原地一§旋‡˛声波器§收信号止,然ß沿物的上边沿行ˇ物的˙Ł,§沿§ˇ行˝清扫,行ˇ路物下边沿的行ˇ路类Ø。这样˝可以在清扫过程中自动避˙物。轮的强度校核(Œ)¡¢面接触(1)接触应力的计由文–可,面接触应力计›,(定›的¨计»值1计º系»电动机¯动,º,由文–可,取Ł分Ł分‚–()可,按,;39522211251RM45计)由文–()可,按,轮布,;由文–可,;2由文–可,系»;3Ł»域系»计,¡Æ(1)接触的许用应力由文–可,许用接触应力计›,(定›的¨计»值小轮的接触§¡Æ752252856001H计)˙小安全系»I由文,113–可,计应力环系»由文–11可,接触Ł系»,Ø¢£系»Œ工作化系»,按ß系»,计,¡Æ(3)由于¡Æ¡Æ,安全。(Ⅱ)¡¢根弯曲(1)根应力的计由文–可,弯曲应力计›,(定›的¨计»值81155计)1由文–可,,2由文–可,,计,¡Æ(2)弯曲的根许用应力由文–可,根许用应力计›,(›的¨计»值弯曲§¡Æ3轮的应力修正系»弯曲的˙小安全系»弯曲Ł系»,510F315300F计)Ø弯曲的¢£系»计,(3)由于¡Æ¡P,安全。地机器人的智能控制系统扫地机器人在工作过程中难免ƨ种物,如果及Ø躲避物,扫地机器人正常工作。在扫地机器人¶安£个˛声波测¶器,用来检测扫地机器人行ˇ路上是否有物。˛声波测¶器安位如下所Ƒ。˛声波是一种一定频率的声波。它有在同种媒˚中以恒定率播的特,而在同媒˚的面处,会产生反射现象。利用这一特,˝可以根测¸射波与反射波ØŒ的ØŒŒ隔,从而测¸¶˘的作用。避功能的实现正是利用了这一˛声波测¶的原。˛声波器测¶原如所Ƒ。3001FF计)˛声波器接收反射信号,检测出有物Ø,§控制器出信号,控制器控制扫地机器人‡§,躲避物,根信号的幅值小,也可以⁄定物的小。用˛声波测¶器,实现非接触测¸,避免与等物生碰撞,从而避免损坏相应物。了防止扫地机器人Æ阶Ø跌落,在扫地机器人背面安3个防跌落器。防跌落器安位如闪所Ƒ。防跌落器利用˛声波ˇ行测¶。扫地机器人行ˇ至阶边Ø,防跌落器利用˛声波测扫地机器人与地面ØŒ的¶˘˛过§定值,§控制器送信号,控制器控制扫地机器人ˇ行‡§,º¢扫地机器人行ˇ§,从而实现防止跌落的的。6扫地机器人的£⁄¥模计)刷的三维建模计)地机器人的三维建模计)7三维软件设计总结在˙近的一段ØŒ的毕业设计,使们分ª握的设计骤,仅复习所学的识,而且´获ˆ的‚验与启Ƒ,在¨种«‹的使用找的资料或纸设计,会Æ清楚的作业,老师学生¯能º予及Ø的指导,保设计ˇ,本文所设计的是20吨扫地机器人的优化设计,通过⁄期的定,资料˙始正做毕设,让系统地了解了所学识的重要,从而让加深刻地会做一学问˘,Æ要Œ钻,Œˇ取才可要做的,Ø,本设计完成了老师同学的帮助下,在学的˙–帮助过的老师同学,是的帮助才使的论文以通过。通过设计,又一”了运用£⁄«‹的,吸收了˚‚验,结一下几Ł。有零‹纸作与空想设计作同,零‹¢£‚º出,作Ø“£是否真的合,根¢£作出零‹的£⁄,配Ø必须要£是否合,由于果,导¢£会有出错,甚至有出现欠定¢£,所以,Ø必须通过配合ß在¸¢£,§ˇ行修º,满足配合要‡。计)工集的便了作,通过择零‹类,»,˝能生成出准零‹,有ØÆ要用的零‹在工集上也未必能找,所以Ø要随机应¢,运用其–零‹替通过修º或添加零‹使其满足要‡。作£⁄Ø要灵活¢通,解决问的问多,一种能正常作Ø,试试另一种,这能完成零‹制作,同Ø也可以培养出的作思路,ˆ破规矩的ˆ想。规则的零‹,要学会使用一些能够ØŒ的Ł令,如镜§,阵列等,“能则”。关于配,曾‚带º的阻,花了多ØŒ才弄清原所在。在一可活动配上,使活动会产生干,也能对其设定活动,如高›配合里的¶˘,,使在该活动父配,也可设定。一旦设定ß,在父配上会配完全定的模,这样会对配ØŒ的配合产生矛盾,能完成配。看懂是作的要任务,看˝是了解零‹的工,没有工则⁄制出零‹,所以画能急于下笔,想透了零‹的结构,想透中的虚实,这才是高作的重中Ø重。ˇ行零‹¥模,一般应ˇ行深的特征分析,搞清零‹是由几个特征组成,明¨个特征的形状,–们ØŒ的相对位面连接关系,然ß按照特征的主关系,按一定的¡ˇ行¥模。一个复杂的零‹,可能是许多个简单特征‚过相互ØŒ的叠加、„除或相交组成。所以零‹¥模Ø,特征的生成¡十分重要,同的¥模过程然可以构Œ出同样的实零‹,其Œ过程及实的构结构却接实模的定、可修º、可解及实模的应用。尤其在Œ⁄纸上,们能看的˚是零‹的面,而¶特征则以虚º予Ƒ,另外´有零‹的相Ł,这Ƒ了¨个特征相交Ø出现段。在零‹的草绘制过程中,必须要,这关键,这个面决定了˝ß¥模的所用的Ł令,简单的说,一个可以作一个形然ß拉,也可以作一个长旋‡,然–们的结果¯一样,所用的草绘面Ł令˝截然同。如果们要的是一条,们˝应该择了。由于设计的零‹¯是较规则的零‹,所用的Ł令¶分是拉Ł令旋‡Ł令,而且多零‹¯是拥有对称关系,所以了ØŒ,”高率,‚常会用镜§特征Ł令。一张完整的工程应以下4面的。一组用一组(其中、剖、Œ面、局¶‚)、完整、清晰地零‹¨¶分的结构形状。¢£定零‹¨¶分形状的小位˝˛要‡明零‹在制Œ检验是应的一些要‡,如面粗糙、¢£›Æ、形位›Æ、材料热处指等。栏明零‹‰称、材料、»¸、样例以及号等。单击【ˆ¥文‹】,系统显Ƒˆ¥话框,双击该对话框中配项,可ˇ配工作模。调‚在配的原Ł处,零‹原Ł与配原Ł重合。调一个与有配关系的零‹模。分析个零‹ØŒ的配约束关系,然ß取相应的约束项ˇ行零‹操作。计)结论在˙近的一段ØŒ的毕业设计,使们分ª握的设计骤,仅复习所学的识,而且´获ˆ的‚验与启Ƒ,在¨种«‹的使用找的资料或纸设计,会Æ清楚的作业,老师学生¯能º予及Ø的指导,保设计ˇ,本文所设计的是扫地机器人的设计,通过⁄期的定稿,资料˙始正做毕设,让系统地了解了所学识的重要,从而让加深刻地会做一学问˘,Æ要Œ钻,Œˇ取才可要做的,Ø,本设计完成了老师同学的帮助下,在学的˙–帮助过的老师同学,是的帮助才使的论文以通过。计)参考文献1郑淑芳机设计论与讨北京学出版社,黄长ß扫地机器人操作系统北京机工业出版社,‚宏甫姜海,宋锦春,高常识扫地机器人工作原张春林,曲,张«业出版社,钱加工专机应用˝˛机工业出版社,张辽远扫地机器人的设计与实现机工业出版社,¥恩士器择册2010版本9黄长ß,¥˛程测试˝˛¥”机工业出版社,0张,1,小,信远扫地机器人原2锦计高等教育出版社,3控制中˝学出版社,4压与压业出版社,5宏,黄,扫地机器人的§业出版社,6,原及应用北京†防工业出版社,7扫地机器人的创ˆ高等教育出版社,8‡化设计机工业出版社,计)19学出版社,0OFA谢至在论文完成Ø际,§的导师Ƒ由的–¡真的–的导师这几年来对的¢¢教导,–£⁄的老师,¥仅在学习学业上º以精的指导,同Ø´在思想º以⁄微至的关Ƒ支持解,º予人生的启§,使在利地完成学阶段的学业同Ø,也学了多有用的做人的,明了人生。自了,§是从个⁄«‹的了。导师¥›‡实的创ˆ的学˛作–,†真加‡,›而的£业精¶,˙‚的广„Ƒ,˘近人。‚过近半年”力的设计与计,找了¨类的扫地机器人的设计资料,论文»于可以完成了,的里⁄的动˙。然它是˙完«的,也是˙的,是在里,它是˙‰的,自¿力的做了,它是用、用成˝的,也是在学年来对所学识的应用现。年的学习生活,仅´ˆ了的识,而且˜¯了的个人能力,重要的是从‚的老师同学们身上˘移˙化的学了许多有用的识,在对所有关帮助的由£,––¨位同学老师。计)本毕业设计题目扫地机器人的设计学院工业制造学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号年级11指导教师职称讲师2015年4月27日计)

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计)扫地机器人的设计专业学号学生指导教师摘要机器人是一种能够模仿人类动作的机器,它可以完成许多对人类来说危险且单调的工作,机器人让人类从繁重、单调的工作中解脱出来。它们从事固定而有规律的工作,例如工业生产中的焊接、喷漆等等。本文主要设计的是扫地机器人的设计,该机器人采用统一动作、协调控制的原则,通过电机带动动力轮实现扫地机器人的运动,通过中控系统的控制来实现扫地机器人的动作,由于是中控系统控制,所以控制灵活,多样。通过控制器来控制机器人的动作,实现该机器人清扫、除尘的功能。关键词扫地机器人;控制;结构;清扫计)OFHEOFTOBYOFATOSOOFONISTOSOFONOFASISA计)计)目录绪论机器人简史应用机器人的3本的扫地机器人结构的设计扫地机器人的扫地机器人的工作原机结构的设计1电机的计2轮动的设计计3扫地机器人的功能地机器人的清扫模能导系统轮的¡¢扫地机器人的能控制系统扫地机器人的£⁄¥模动力轮的£⁄¥模Ƒ§轮的£⁄¥模£⁄¥模扫地机器人的£⁄¥模£⁄«‹设计结论机工业是†‡的¶,是†‡‚„”»人‡生活”»‰用¿计)的产业。论是统产业,´是ˆ˜产业,¯˘˙¨种¨样的机,机工业所”»的能、˚¸成本,对†‡‚„¨¶˝˛ˇ‚„有的接的。机工业的规模˝˛是¸†‚„实力学˝˛的重要。,ƨ†¯ª机工业作本†‚„的重ŁØ一。、设计ˆ的机产,Œºˇ现有机产生产ˆ一机产,以应来的Æ要。机产的生产,生产设的规I实现;生产计I的制生产调;制ŁØ制Œ工ß;设计制Œ工、模;定动定材料定;组织加工、配、试车运;对产˚¸ˇ行有的控制。机制Œ企业的‚营管。机一般是由许多¨有独特的成形、加工过程的精密零‹组而成的复杂的制。生产批¸有单‹小批,也有中批、批,至¸生产。销售对象遍及全¶产业个人、庭。而且销售¸在社会‚„状况的下,可能出现的波动。,机制Œ企业的管‚营特别复杂,企业的生产管、规I‚营等的也多是肇始于机工业。机产的应用。这面择、购、验收、安、调整、操作、⁄护、修ºŒ¨产业所使用的机成套机,以保证机产在长期使用中的可靠‚„。机产的应用。这面择、购、验收、安、调整、操作、⁄护、修ºŒ¨产业所使用的机成套机,以保证机产在长期使用中的可靠‚„。机产在制Œ过程中,尤其是在使用中所产生的环境污染,自然资源过耗¿面的问,及其处措。这是现机工程的一项特别重要的任务,而且其重要与日俱增。机的种类繁多,可以按几个同面分¨种类别,如按功能可分动力机、物料搬运机、粉碎机等;按服务的产业可分农业机、矿山机、纺织机等;按工作原可分热力机、流机、仿生机等。另外,机在其、˙、设计、制Œ、运用等过程中¯要‚过几个工作˚同的阶段。按这些同阶段,机工程又可I分互相衔接、互相配合的几个分支系统,如机、机设计、机制Œ、机运用⁄修等。机器人是近几十年起来的一种高˝自动化生产设。机器人的是工业机器人的一个重要分支。它的特Ł是可通过程来完成¨种预期的作业任务,在构Œ能上兼有人机器¨自的优Ł,尤其现了人的能应。机器人作业的准¨种计)环境中完成作业的能力,在†‡‚„¨领域有着广阔的景。机器人是在机化,自动化生产过程中起来的一种ˆ。在现生产过程中,机器人广的运用于自动生产中,机人的制生产成高˝˛域,起来的一ˆ˜的˝˛,它加ˇ了机器人的,使机器人能地实现与机化自动化的有机结合。机器人然´如人样灵活,它有能Œ重复工作动,,危险,重物的力¸人力的特Ł,,机器人许多¶的重,来广地了应用。机器人˝˛及力学、机学、电˝˛、自动控制˝˛、器˝˛计机˝˛等学领域,是一学合˝˛。机器人是一种能自动化定位控制可重ˆ程¡以¢动的多功能机器,它有多自由,可用来搬运物以及可以在¨个同环境中工作。1机器人简史现机器人起源于20Æ£50年⁄,是¥于Ƒ教§现主从控制、能应产种类¢,有多自由动作功能的动化产。机器人“是从«†˙始制的。1958年«†‹合控制›出器人。–的结构是机上安一†‡长,¶有电¶的工‹‚机构,控制系统是Ƒ教的。1962年,«†机„Œ›的¥”Ø上又试制成一»控Ƒ教§现机器人。‰Ƒ能自动。运动系统仿Œ¿´,†‡、ˆ˜,用¯动;控制系统用¶˘˙¨。˚¸通用机器人˝是在这个¥”上起来的。同年该›ˇ›Ƒ能自动›专生产机器人。1962年,«†机„Œ›是灵活搬运。该机器人的中可以†‡,可以†‡、、、采用¯动,控制系统也是Ƒ教§现。然这种机器人出现在十年⁄,¯是†外机器人的¥”。1978年,«†¿学、工学院‹合制一种器人,有小电计机ˇ行控制,用于配作业,定位Æ可小于±1ª。«†´十分”高机器人的可靠,ºˇ结构,成本。如了8年机器人试验,ˇ行¨种能的试验。准ªŁØŒ(Ł计)ØŒ是指一设可靠的一种¸。它º出在的Ł运行ØŒ),由400小Ø”高1500小Ø,精可”高±。†机器制Œ业是从1970年˙始应用机器人,主要用于起重运、焊接设的上下料等作业。†产一种Ł焊机器人,采用关结构程¡控制。士用Ƒ教制程¡。安›I轮。日本是机器人˙Ł、应用˙多的†。自1969年从«†ØˇŒ种机器人ß,力机器人的。,1976年从事机器人的工作的专院¡、单位多50多个。1979年120多个学†¶用在机器人的¿用42。1979年日本机器人的产值443亿日元,产¸14535。其中固定程¡可¢程¡约占一半,222亿日元,是1978年的Œ倍。有记忆功能的机器人产值约67亿日元,1978年增长50。能机器人约17亿日元,1978年的6倍。截止1979年,机器人累计产¸56900。在»¸上占Æ位,约占70,以每年50~60的增长。使用机器人˙多的是汽车工业,其是电机、电器。预计1990年有55Ƒ机器人在工作。器人正在加紧制。它设有微电计机控制系统,有觉、触觉能力,甚至听、想的能力。安¨种器,ª觉的信息反馈,使机器人有觉机能。†外‚出现了触觉觉机器人。机器人(机器人)则能独地完成工作过程中的任务。它与电计机电设保持‹系。逐成Œ系统Œ单元重要一环。随着工业机器(机器人)制Œ应用的扩,†际学˛交流活动十分活跃,欧«¨†其–†学˛交流活动˙多。2应用机器人的意义随着学˝˛的,机器人也来多的地应用。在机工业中,„、焊、铆、冲、压、热处、机加工、配、检验、喷漆、电镀等工种¯有应用的实。其–¶,如轻工业、¥筑业、†防工业等工作中也Ł有所应用。在机工业中,应用机器人的可以如下一、以”高生产过程中的自动化程应用机器人有利于实现材料的送、工‹的卸、刀的换以及机器的配等的计)自动化的程,从而可以”高动生产率生产成本。Œ、以º善动条‹,避免人身事在高温、高压、温、压、有灰尘、噪声、臭味、有‚射或有其–毒污染以及工作空Œ狭窄的场合中,用人接操作是有危险或根本可能的,而应用机器人可¶分或全¶替人安全的完成作业,使动条‹以º善。在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机器人替人ˇ行工作,可以避免由于操作或疏忽而Œ成的人身事。£、可以减轻人力,便于有奏的生产应用机器人替人ˇ行工作,这是接减˚人力的一个侧面,同Ø由于应用机器人可以连续的工作,这是减˚人力的另一个侧面。,在自动化机床的合加工自动上,几乎¯没有机器人,以减˚人力准的控制生产的拍,便于有奏的ˇ行工作生产。上所,有的应用机器人,是机工业的必然趋势。¨类机器人的形分别如下所Ƒ计)计)3本课题研究的内容本论文主要运用设计过程中,了解扫地机器人的结构特征£⁄«‹的使用要领。本文的设计是设计一种扫地机器人,该机器人能够实现随机清扫,交叉清扫,床底清扫,防撞等等多种功能,其(1)功能分析与设计;(2)结构设计与£⁄Œ;(3)控制系统设计。4地机器人的总体方案图本设计的扫地机器人采取的是在机器人的侧¨布一组成对称计)分布,通过电动机通过伞轮动控制动力轮‡动来实现机器人的移动动作。根控制的同,机器人的‡或者§也有所同。整机采用成本廉且‚久‰用的塑料作材料,‚过喷漆喷塑处ß在外观上面了一定的保证。其布局如下地机器人的工作原理本设计的扫地机器人的工作原通过电动机通过伞轮动控制动力轮‡动来实现机器人的移动动作,根控制的同,机器人的‡或者§也有所同。1、清扫模随机清扫、螺旋清扫、交叉清扫、沿边清扫、定Ł清扫、预约清扫等相结合,实现全位清扫;2、能导系统实现对房Œ地形的重构,自动规I清扫路;3、能安全监控防撞,防跌落,防缠绕,电池电¸监测;、创ˆ功能灰尘¸识别,实现床底清扫,机遥控模,流尘˝˛,空˚¸监测与”;、其–¥”功能自动†电,灰尘安检,灰尘¸测计)5重¸,们取重¸1,2,动力轮‡12RI。的电机设计计如下W电机的动率,取“所以根1K,1RI,111用112¡,§112112¡电机的结构。计(1)材料择动¢£⁄¥Ƒ§制,批¸较小,小轮用˚),21“2“,Ł取2“,轮用«(调˚),22“2“‹Ł取2“。轮精“›。(2)1I1254676706222290计)由文–可,(中,†高系»,。取小轮»,(取轮»。(3)根工作条‹的要‡,模»(()轮分的((()()轮†、根由文–可,†高331462222212计)(†(高(轮¥(((“)由文–可,,(()‚S(12121111AA222AARMRM3314311计)计的扫地机器人,主要有如下功能1、清扫模随机清扫、螺旋清扫、交叉清扫、沿边清扫、定Ł清扫、预约清扫等相结合,实现全位清扫;2、能导系统实现对房Œ地形的重构,自动规I清扫路;3、能安全监控防撞,防跌落,防缠绕,电池电¸监测;、创ˆ功能灰尘¸识别,实现床底清扫,机遥控模,流尘˝˛,空˚¸监测与”;、其–¥”功能自动†电,灰尘安检,灰尘¸测。地机器人的清扫模式清扫模随机清扫、螺旋清扫、交叉清扫、沿边清扫、定Ł清扫、预约清扫等。随机清扫是指根地面状况在其–几种清扫模Ø中ˇ行„换;螺旋清扫是指绕”清扫的模;交叉清扫是指在同的»域ØŒ交叉‰来清扫,也可以称¿形清扫;沿边清扫是沿着房Œ的边ˇ行清扫;定Ł清扫是指在指定的位小清扫;预约清扫是指每在指定的ØŒ自动清扫,可以预约一一‚任预约清扫ØŒ,可以‚上´出Æ,也可以自动ˆ扫。能导航系统扫地机器人的能导实˚˝是路自动规I。扫地机器人路自动规I有种随机全»域˜¯规I全»域˜¯。随机全»域˜¯控制简单,Æ要多的‹,«‹程也简单,˘于实现。其˙Ł是移动机器人运行¨重复较,且运行¨能较Ł地、分地˜¯整个»域,这种路规I˚成任务,没有ØŒ耗能¸耗况,择规I全»域˜¯。设计中择˝路规I。˝路规I清扫路的规则扫地机器人于Ø,可通过˛声波测¶器的信息来ˇŒ它‚于边´是房中Œ。在房中Œ,则“设它沿一§运动靠近边的一Ł。机器˝可从边的一Ł˙始,按ا绕运动一‚,“对边地面ˇ行一预清扫。扫地机器人在绕完一”ߧ§或§行的˙或者˙,以来作它清路的起始Ł,也对的原Ł。“设˚有一个的物,以房下起始Ł。˙始清扫Ø,从Ł势始沿正§清扫,Æا原地旋‡O,§X正§移动计)一个车身ߧ§旋‡O,沿§清扫,以˝复运动。Æ物Ø,则按下面的ˇ行规I避清机器人运动物的˙边ŁØ,根ˇ电机的ª冲»¯动轮的ª冲»计出˙边Ł的。然ß根˛声波测¶器收的信息沿着物边行ˇ相于X§一个车身的¶˘,§原地旋‡§,沿§续清扫,这样一˝清扫,扫地机器人在沿物边清扫Ø˛声波器Ł然收信号了物的˙Ł,扫地机器人原地一§旋‡˛声波器§收信号止,然ß沿物的上边沿行ˇ物的˙Ł,§沿§ˇ行˝清扫,行ˇ路物下边沿的行ˇ路类Ø。这样˝可以在清扫过程中自动避˙物。轮的强度校核(Œ)¡¢面接触(1)接触应力的计由文–可,面接触应力计›,(定›的¨计»值1计º系»电动机¯动,º,由文–可,取Ł分Ł分‚–()可,按,;39522211251RM45计)由文–()可,按,轮布,;由文–可,;2由文–可,系»;3Ł»域系»计,¡Æ(1)接触的许用应力由文–可,许用接触应力计›,(定›的¨计»值小轮的接触§¡Æ752252856001H计)˙小安全系»I由文,113–可,计应力环系»由文–11可,接触Ł系»,Ø¢£系»Œ工作化系»,按ß系»,计,¡Æ(3)由于¡Æ¡Æ,安全。(Ⅱ)¡¢根弯曲(1)根应力的计由文–可,弯曲应力计›,(定›的¨计»值81155计)1由文–可,,2由文–可,,计,¡Æ(2)弯曲的根许用应力由文–可,根许用应力计›,(›的¨计»值弯曲§¡Æ3轮的应力修正系»弯曲的˙小安全系»弯曲Ł系»,510F315300F计)Ø弯曲的¢£系»计,(3)由于¡Æ¡P,安全。地机器人的智能控制系统扫地机器人在工作过程中难免ƨ种物,如果及Ø躲避物,扫地机器人正常工作。在扫地机器人¶安£个˛声波测¶器,用来检测扫地机器人行ˇ路上是否有物。˛声波测¶器安位如下所Ƒ。˛声波是一种一定频率的声波。它有在同种媒˚中以恒定率播的特,而在同媒˚的面处,会产生反射现象。利用这一特,˝可以根测¸射波与反射波ØŒ的ØŒŒ隔,从而测¸¶˘的作用。避功能的实现正是利用了这一˛声波测¶的原。˛声波器测¶原如所Ƒ。3001FF计)˛声波器接收反射信号,检测出有物Ø,§控制器出信号,控制器控制扫地机器人‡§,躲避物,根信号的幅值小,也可以⁄定物的小。用˛声波测¶器,实现非接触测¸,避免与等物生碰撞,从而避免损坏相应物。了防止扫地机器人Æ阶Ø跌落,在扫地机器人背面安3个防跌落器。防跌落器安位如闪所Ƒ。防跌落器利用˛声波ˇ行测¶。扫地机器人行ˇ至阶边Ø,防跌落器利用˛声波测扫地机器人与地面ØŒ的¶˘˛过§定值,§控制器送信号,控制器控制扫地机器人ˇ行‡§,º¢扫地机器人行ˇ§,从而实现防止跌落的的。6扫地机器人的£⁄¥模计)刷的三维建模计)地机器人的三维建模计)7三维软件设计总结在˙近的一段ØŒ的毕业设计,使们分ª握的设计骤,仅复习所学的识,而且´获ˆ的‚验与启Ƒ,在¨种«‹的使用找的资料或纸设计,会Æ清楚的作业,老师学生¯能º予及Ø的指导,保设计ˇ,本文所设计的是20吨扫地机器人的优化设计,通过⁄期的定,资料˙始正做毕设,让系统地了解了所学识的重要,从而让加深刻地会做一学问˘,Æ要Œ钻,Œˇ取才可要做的,Ø,本设计完成了老师同学的帮助下,在学的˙–帮助过的老师同学,是的帮助才使的论文以通过。通过设计,又一”了运用£⁄«‹的,吸收了˚‚验,结一下几Ł。有零‹纸作与空想设计作同,零‹¢£‚º出,作Ø“£是否真的合,根¢£作出零‹的£⁄,配Ø必须要£是否合,由于果,导¢£会有出错,甚至有出现欠定¢£,所以,Ø必须通过配合ß在¸¢£,§ˇ行修º,满足配合要‡。计)工集的便了作,通过择零‹类,»,˝能生成出准零‹,有ØÆ要用的零‹在工集上也未必能找,所以Ø要随机应¢,运用其–零‹替通过修º或添加零‹使其满足要‡。作£⁄Ø要灵活¢通,解决问的问多,一种能正常作Ø,试试另一种,这能完成零‹制作,同Ø也可以培养出的作思路,ˆ破规矩的ˆ想。规则的零‹,要学会使用一些能够ØŒ的Ł令,如镜§,阵列等,“能则”。关于配,曾‚带º的阻,花了多ØŒ才弄清原所在。在一可活动配上,使活动会产生干,也能对其设定活动,如高›配合里的¶˘,,使在该活动父配,也可设定。一旦设定ß,在父配上会配完全定的模,这样会对配ØŒ的配合产生矛盾,能完成配。看懂是作的要任务,看˝是了解零‹的工,没有工则⁄制出零‹,所以画能急于下笔,想透了零‹的结构,想透中的虚实,这才是高作的重中Ø重。ˇ行零‹¥模,一般应ˇ行深的特征分析,搞清零‹是由几个特征组成,明¨个特征的形状,–们ØŒ的相对位面连接关系,然ß按照特征的主关系,按一定的¡ˇ行¥模。一个复杂的零‹,可能是许多个简单特征‚过相互ØŒ的叠加、„除或相交组成。所以零‹¥模Ø,特征的生成¡十分重要,同的¥模过程然可以构Œ出同样的实零‹,其Œ过程及实的构结构却接实模的定、可修º、可解及实模的应用。尤其在Œ⁄纸上,们能看的˚是零‹的面,而¶特征则以虚º予Ƒ,另外´有零‹的相Ł,这Ƒ了¨个特征相交Ø出现段。在零‹的草绘制过程中,必须要,这关键,这个面决定了˝ß¥模的所用的Ł令,简单的说,一个可以作一个形然ß拉,也可以作一个长旋‡,然–们的结果¯一样,所用的草绘面Ł令˝截然同。如果们要的是一条,们˝应该择了。由于设计的零‹¯是较规则的零‹,所用的Ł令¶分是拉Ł令旋‡Ł令,而且多零‹¯是拥有对称关系,所以了ØŒ,”高率,‚常会用镜§特征Ł令。一张完整的工程应以下4面的。一组用一组(其中、剖、Œ面、局¶‚)、完整、清晰地零‹¨¶分的结构形状。¢£定零‹¨¶分形状的小位˝˛要‡明零‹在制Œ检验是应的一些要‡,如面粗糙、¢£›Æ、形位›Æ、材料热处指等。栏明零‹‰称、材料、»¸、样例以及号等。单击【ˆ¥文‹】,系统显Ƒˆ¥话框,双击该对话框中配项,可ˇ配工作模。调‚在配的原Ł处,零‹原Ł与配原Ł重合。调一个与有配关系的零‹模。分析个零‹ØŒ的配约束关系,然ß取相应的约束项ˇ行零‹操作。计)结论在˙近的一段ØŒ的毕业设计,使们分ª握的设计骤,仅复习所学的识,而且´获ˆ的‚验与启Ƒ,在¨种«‹的使用找的资料或纸设计,会Æ清楚的作业,老师学生¯能º予及Ø的指导,保设计ˇ,本文所设计的是扫地机器人的设计,通过⁄期的定稿,资料˙始正做毕设,让系统地了解了所学识的重要,从而让加深刻地会做一学问˘,Æ要Œ钻,Œˇ取才可要做的,Ø,本设计完成了老师同学的帮助下,在学的˙–帮助过的老师同学,是的帮助才使的论文以通过。计)参考文献1郑淑芳机设计论与讨北京学出版社,黄长ß扫地机器人操作系统北京机工业出版社,‚宏甫姜海,宋锦春,高常识扫地机器人工作原张春林,曲,张«业出版社,钱加工专机应用˝˛机工业出版社,张辽远扫地机器人的设计与实现机工业出版社,¥恩士器择册2010版本9黄长ß,¥˛程测试˝˛¥”机工业出版社,0张,1,小,信远扫地机器人原2锦计高等教育出版社,3控制中˝学出版社,4压与压业出版社,5宏,黄,扫地机器人的§业出版社,6,原及应用北京†防工业出版社,7扫地机器人的创ˆ高等教育出版社,8‡化设计机工业出版社,计)19学出版社,0OFA谢至在论文完成Ø际,§的导师Ƒ由的–¡真的–的导师这几年来对的¢¢教导,–£⁄的老师,¥仅在学习学业上º以精的指导,同Ø´在思想º以⁄微至的关Ƒ支持解,º予人生的启§,使在利地完成学阶段的学业同Ø,也学了多有用的做人的,明了人生。自了,§是从个⁄«‹的了。导师¥›‡实的创ˆ的学˛作–,†真加‡,›而的£业精¶,˙‚的广„Ƒ,˘近人。‚过近半年”力的设计与计,找了¨类的扫地机器人的设计资料,论文»于可以完成了,的里⁄的动˙。然它是˙完«的,也是˙的,是在里,它是˙‰的,自¿力的做了,它是用、用成˝的,也是在学年来对所学识的应用现。年的学习生活,仅´ˆ了的识,而且˜¯了的个人能力,重要的是从‚的老师同学们身上˘移˙化的学了许多有用的识,在对所有关帮助的由£,––¨位同学老师。计)本毕业设计题目扫地机器人的设计学院工业制造学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号年级11指导教师职称讲师2015年4月27日计)
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