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一种爬梯机械人的设计【8张图纸】【优秀】一种爬梯机械人的设计【8张图纸】【优秀】

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一种爬梯机械人的设计说明书.doc
底盘.dwg
总装图.dwg
车身.dwg
转向轮毂.dwg
转向轴.dwg
载物平台.dwg
驱动轮毂.dwg
驱动轮组部件图.dwg
编号:201404090841371879    类型:共享资源    大小:2.97MB    格式:RAR    上传时间:2014-04-09
  
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一种 爬梯 机械人 设计 图纸 优秀 优良
资源描述:

一种爬梯机械人的设计

45页 20000字数+说明书+8张CAD图纸

一种爬梯机械人的设计说明书.doc

底盘.dwg

总装图.dwg

车身.dwg

转向轮毂.dwg

转向轴.dwg

载物平台.dwg

驱动轮毂.dwg

驱动轮组部件图.dwg


[摘要]


   在日常生活和生产中经常要将重物搬上楼梯,传统的方法基本是靠人力搬运完成,有时由于重物太重或人手不足而无法搬运,本课题就是为克服这个难题而设计的。本论文主要对爬楼机器人星型轮的传动机构及控制系统进行详细设计。首先介绍了国内外爬楼机器人研究现状,阐明本课题研究的目的、意义。然后进一步介绍了本爬楼机器人总体结构。在深入分析爬楼机构及其攀爬对象的基础上,设计了相对优势较明显的轮组结构爬楼机器人。对机器人小车的运动学模型进行分析,论证小车实现任意曲线运动所包含的自转、直线前进、圆弧前进三个基本运动单元的可行性。引入虚拟样机技术,通过Pro/Engineer三维建模并进行模拟运动仿真。文章最后研究设计了在各种环境下,以单片机 C8051F310 为核心的爬楼控制系统。在控制系统中,采用超声波传感器的对称排列,获取了自主上楼梯所必须地两个关键参数θ和 q;对驱动大功率电机的电路进行分析,设计了更适合大功率,更安全的电机驱动电路,直流马达配合高功率MOSFETⅡ型驱动器。

关键词:爬楼机器人;三星轮; MOSFET驱动电路;单片机 C8051F310



目录

[摘要]I

AbstractII

第一章 引言1

1.1 课题研究的目的和意义1

1.2 移动机器人的发展概况1

1.3 爬楼梯机器人目前的研究状况4

1.4 论文研究的主要内容6

第二章 爬楼机器人的总体设计8

2.1 爬楼机器人的设计要求8

2.2 爬楼机器人的总体方案8

第三章 爬楼机器人传动、轮组及转向机构设计11

3.1爬楼梯机器人小车的执行电机选择11

3.1.1技术指标11

3.1.2电机选型11

3.2爬楼机器人的机构设计13

3.2.1 机器人小车传动机构设计13

3.2.2传动部件的设计与校核15

3.2.3爬楼机器人转向机构设计19

3.2.4机器人小车结构设计20

3.3爬楼机器人小车三维实体建模22

3.3.1 Pro/E软件介绍22

3.3.2三维实体建模22

3.4 爬楼机器人小车行驶性能分析23

3.4.1可跨越最大垂直障碍高度23

3.4.2最小转弯半径24

第四章 爬楼机器人控制系统设计26

4.1 机器人爬楼梯的控制目标26

4.2 机器人的体系结构及系统组成26

4.3控制系统主要硬件的选择28

4.3.1单片机的选型28

4.3.2传感器的选择29

4.4机器人控制系统的程序编制31

第五章 总结与展望38

5.1全文总结38

5.2展望38

致  谢III

参考文献IV


1.1 课题研究的目的和意义

   本文讨论的移动机器人是具有越障功能,能够灵巧翻越楼梯的一种光机电一体化的智能装置。用作搬运的自主移动机器人,要求能随工作任务和环境的改变,智能地重规划行驶路径,并要求能快速适应工作环境。要达到这种水平,当前还有很多问题需要深入的研究,而其中的机器人楼梯环境顺利翻爬问题是较为重要的一个研究课题。

   越障机器人的研究,对扩展机器人的作业空间,在人不能到达或不便到达的环境中进行作业,具有重要的意义。越障机器人还可用于工业中的一些险难作业,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境.减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。楼梯是人造环境中的最常见的障碍,也是最难跨越的障碍之一,爬楼梯机器人的研究是解决当前全自主机器人在非结构环境下正常工作的重要环节之一。爬楼梯机器人可应用于危险环境探查、侦察、救灾、导盲、助残、搬运、清扫、维修、安装等作业,其实际意义重大。

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