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玩具遥控汽车结构设计【全套16张CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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玩具遥控汽车结构设计

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2005+The+Design+of+a+Highly+Reliable+Robot+for+Unmediated.pdf---(点击预览)

前车体盖.dwg

前轮轴A4.dwg

变速箱盖A2.dwg

右拉紧杆A4.dwg

右转向节A3.dwg

左拉紧杆A4.dwg

左转向节A3.dwg

拨叉A4.dwg

控制电路.dwg

玩具汽车地盘装配图.dwg

玩具遥控汽车整车布置图.dwg

输出轴A4.dwg

连接轴A4.dwg

齿轮1A4.dwg

齿轮2A4.dwg

齿轮3A3.dwg

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关键词：: 玩具遥控汽车结构设计全套 cad 图纸毕业论文原创资料

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摘要

本文首先对玩具遥控车的国内为发展现状做了介绍，同时根据设计要求对玩具遥控车的整体方案进行了分析，包括几何尺寸、驱动芯片的选择和程序的编制。然后从玩具遥控车性能要求的角度出发，分别对玩具遥控车的运动方式、模型结构和车体成型方式做了比较，最终确定了非完整约束轮驱四移动结构模型——后轮同轴驱动，前轮转向的玩具遥控车。

文章对玩具遥控车硬件结构做了详细的可行性分析及设计，并且做了相应的计算、校核，主要包括：驱动轮电机和转向轮电机的选择及其驱动电路的设计；齿轮的设计计算和校核；前后减震系统以及转向机构设计和车体的一些机械结构设计等。并且针对本设计所研究的玩具遥控车，设计了驱动模块。

最后，本文对所作研究和主要工作进行了总结，并将设计的玩具遥控车的结构进行联合调试。实验结果表明，该系统性能稳定、可靠，可控制性高，安全性高，达到了本设计的设计要求。

关键词：玩具遥控车；硬件结构；驱动电路；驱动模块

Abstract

Firstly, the domestic toy remote control cars for the current development is introduced, and according to the design requirements of the overall scheme of remote controlled toy vehicle are analyzed, including the selection and compilation of program size, the driving chip. Then from the perspective of the performance of remote-controlled toys, do exercise, respectively on toy remote control car body model structure and forming method, and ultimately determine the four wheel drive driven nonholonomic mobile structure model -- rear wheel coaxial, remote controlled toy vehicle with front wheel steering.

This paper made a feasibility analysis and detailed design of the remote controlled toy vehicle hardware structure, and the corresponding calculation, checking, mainly includes: wheel driving motor and steering wheel motor and its driving circuit design; design and check gear; before and after the shock absorber system and vehicle steering mechanism design and some mechanical structure design etc.. And for the remote controlled toy vehicle research of this design, the drive module design.

Finally, this paper summarizes the research work and main structure, toy remote control cars and will design the joint debugging. The experimental results show that, the system is stable, reliable, high controllability, high safety, meet the design requirements of the design.

Keywords: remote control toy car; hardware; drive circuit; drive module

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摘要I

AbstractII

目录III

第1章绪论 1 -

1.1 课题研究的目的与意义1

1.2 我国玩具行业的发展概况1

1.3 我国玩具行业的消费现状3

1.4 玩具行业的发展前景4

1.4.1 传统玩具向电子玩具过渡4

1.4.2 提高玩具附加值势在必行4

1.5 方案分析及设计要求4

1.6 本课题主要研究内容5

第2章玩具遥控车结构设计7

2.1 玩具遥控车运动方式的选择7

2.2 玩具遥控车驱动方案的选择8

2.3 玩具遥控车驱动轮组成9

2.3.1驱动电机选择10

2.3.2减速机构的设计与校核14

2.3.3变速箱体及后减震24

2.3.4驱动车轮及轮毂24

2.4玩具遥控车转向轮组成26

2.4.1驱动电机选择27

2.4.2传动机构及前减震机构29

2.4.3前车体及电池箱30

2.4.4转向轮胎和轮毂30

2.5玩具遥控车受力分析及如何保证加速度最优30

2.6系统可靠性设计32

第3章玩具遥控车驱动设计33

3.1玩具遥控车驱动组成34

3.2 转向电机控制34

3.2.1电机驱动芯片的选择34

3.2.2电机驱动电路设计36

3.2.3程序控制流程及代码38

3.3 直流电机控制41

3.3.1 直流电机驱动芯片的选择41

3.3.2 直流电机驱动电路设计42

3.3.3 直流电机PWM调速43

3.3.4 闭环反馈控制模块44

3.3.5 程序控制流程及代码46

结论50

致谢51

参考文献52

第1章绪论

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1.1课题研究的目的与意义

中国是玩具大国，玩具出口在我国的外贸出口中占主要地位。中国的玩具厂商要在国际上站稳脚跟，就要有所发展，一定要有新的、高层次的产品。国内的大型玩具企业已经充分意识到这一点，正在和科研院所合作，研发高端儿童玩具车产品。企业的参与将为儿童玩具车的发展起到推动作用。

随着人们对休闲、娱乐需求的增加，以及人们对玩具功能观念的改变，玩具的消费群体也正在迅速扩大。玩具已不再是儿童的专利，越来越多高档、新颖的玩具开始成为成年人的休闲、娱乐用品。而目前，我国成人玩具的开发还是一个空白，显然这个市场有着巨大的潜力去开发，从而解决了因玩具出口受限而转内销的市场销量瓶颈。有关数据显示，中国现有玩具企业2万余家，从业人员超过400万，年产值1000多亿元，产量占世界总产量的70%以上。而目前高端成年人玩具市场却是众多玩具业厂商不重视的一个市场，所以对于内销市场，国内企业应该加大投入力度，力争中国市场成为另外一个美国市场，成为中国玩具业最坚定，最雄厚的一条顶梁柱。

通过本课题，让学生在毕业设计过程中综合大学所学基础课程及专业课程，培养学生综合应用所学知识和技能去分析和解决一般工程技术问题的能力；进一步培养学生分析问题、创造性地解决实际问题的能力。

全部文件.gif

玩具汽车地盘装配图.gif

玩具遥控汽车整车布置图.gif

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输出轴A4.gif

前轮轴A4.gif

拨叉A4.gif

内容简介：: 2005 年 IEEE 会议录国际机器人和自动化会议西班牙巴塞罗那， 2005 年 4 月用于无媒介博物馆进行互动的高度可靠的机器人的设计 Illah Nourbakhsh，艾米莉托马斯修 Mark Lotter 和 Skip Shelly 哈姆纳，埃里克波特，布赖恩 Gogoco 有限责任公司 LotterShelly Dunlavey 和 Ellen Ayoob 桑尼维尔，加州，美国宾夕法尼亚州匹兹堡机器人研究所卡耐基梅隆大学宾夕法尼亚州匹兹堡，美国摘要 - 在对公众开放的技术博物馆，安装机器人系统，常常会给三个方面带来严重问题。首先，机器人必须是可靠的，既要在日常使用时少出问题，并允许博物馆的工作人员可以轻松地返回机器人服务。第二，不需要工作人员干预，机器人能有系统自主权，全日的运行操作，无需更换电池。第三，用户端的互动软件必须是不言自明的，不论是用来从事教学还是进行有成效得交流展览的学习目标。本文我们描述了这样的一个机器人系统设计，并且共享了早期成果，这个系统已成功部署于五个横跨美国的博物馆。索引词 - 可靠性，形态，人机器人互动，互动设计 1 导言在过去数年，制造具有长期使用性，高性能的移动机器人的关键技术已取得重大进展。与此同时，移动机器人与人之间智能互动的可能性大大增加，人机互动体验和学术努力领域一样，正经历一个显著增长 7， 8。通过个人流动站项目，我们特别专注于互动应用，直观体现了用于非正式学习环境下的机器人技术 5。我们和其他人的研究结果显示教育机器人可以触发显著的学习成果，是远远超出 STEM（科学，技术，工程和数学）的，并能使人获得解决问题和沟通的相关的终身技能，这就积极有效地推动了这个议程 1， 4 5 9， 11，12， 13， 14， 16， 17， 18， 19。个人罗浮项目的机器人设计工作优先引导于 Trikebot 教育机器人的创造和使用 10。作为一个用于密集基础课程的工具， Trikebot 通过最大限度地发挥机械的透明度，达到了教育目标，采用开槽的结构技术，由学生八周以上的集约利用，使完成构造和修复成为了可能。与 Trikebot 机器人相比，本项目要求机器人能够实现成千上万的机器人无故障的同时相互作用。机械透明度将是次要的设计美学，主要使用界面的透明度和鲁棒性。被称为个人探测车（每），我们的由此产生互动科学流动站是为了延长使用无中介设置，由新手用户，无需饱受失败的脆弱性和易感性经常出现在设备的互动机器人。在每有被设计成一个机器人的技术简介这使美国航天局的任务，作为一个身临其境，教育工具所面临的挑战体验美国宇航局的科学家。每个项目的目标是：证明火星车是做科学的工具让参观者充当任务科学家，使用每进行一个科学的运作。 nts让观众欣赏到自治中的作用机器人系统，特别是行星探索流动站。该装置目前的每参观者岩石上的挑战寻找生命的迹象在一物理 Marscape 模拟或火星的院子。使用精心设计的亭式用户界面沟通与流动站，游客解释全景图像和拼字，俯拍图像识别科学的兴趣目标，然后监视为每接近岩石，扫描，找到目标的精确位置，纠正和演习自主一位亲密方法，然后进行一个生命的迹象代用品的考验。跨越物理研究成果显着机器人的设计，机器人软件，建筑与人机器人互动设计。重点扶持发展包括权力的领域管理，地形推理，科学目标的方法，和软件架构。仅在头两个月行动中，Pers 的影响超过 20,000 自治科学目标的方法，实现了平均无故障时间故障性能超过一个星期的使用。大超过 30 英里的车旅费完成了与闲置时代在接近 0的博物馆开放时间探索馆。当时只有九机器人故障分析这个时间跨度，所有这些都是简单的伺服电机故障，很容易被修理更换一个爱好伺服。到目前为止，每个机器人装置，工作在五国家博物馆，包括史密森国家航空航天博物馆（ NASM 的）和旧金山探索馆。我们的研究结果表明，时间可靠，在公共场所机器人约定在这里。本文介绍了月球车的机械设计，嵌入式电子架构，软件架构，人类与机器人互动设计。图。 1。每个机箱。二。机器人设计 A. 机械摘要特征描述。对机械底盘左右，设计由 Gogoco 合作与卡内基梅隆大学，（图 1）的配置模拟美国宇航局的两个火星探测车（ MER）的机器人目前正在探索火星。像市场汇率，每有 6 轮式摇臂转向架悬挂支持直线身体 /电子盒。以上是一个电子盒摄像头短的桅杆顶上。总体而言，高度每约 36 厘米，长度为 33 厘米，宽度为 34 厘米（图 2）。大约的重量，充分装， 15磅。目标和建设。首先最重要的，每一个移动摄像机平台。像市场汇率，每需要能够穿越地形而nts非结构化无论是导航和科学研究捕捉图像。不同的是市场汇率，每被设计为相对廉价使许多Pers 的可用于多种内建展览同时以低廉的价格点，与以前的个人罗孚项目机器人，Trikebot9。为此，每设计过程中接受了使用关机状态下的现成机电元件时可行的（例如股票型钢筋混凝土爱好伺服系统，电池，齿轮减速机等）。不是每设计有类似规模的市场汇率的平台，我们选择以减少而每大小，受到场外的现成传感器，电机和微处理器的限制，使相对较小博物馆火星码将仍然取得丰硕相互作用。而每最终规模为最终取决于所需的电子盒大小房子的电子线路板（即微处理器板，电机控制器，电源板）和电池。对定制部分或大部分激光切割塑料（聚甲醛）或形成金属板材。最小化机加工零件的数量减少，而部分费用铝板阳极氧化的金属结构，有助于贷款每一个空间硬件的美感。悬架和传动系统。每卷的六个车轮采用摇臂转向架悬挂系统类似于由使用的市场汇率。行有三个轮子两边。四个角落的车轮是用直流供电齿轮减速机，并带领自主标准 RC 通过总范围约 180 舵机爱好度。橡胶轮胎的股票， 6.8 厘米直径的钢筋混凝土安装在汽车轮胎，允许自定义枢纽的马达部分被安装在装有方向盘按照轴的车轮（图 4）中心。这两个中心轮全方位，自由旋转，瑞典 90 轮。总的轴距（距离之间的前后轮）中心为 25 厘米，和轮宽度（之间的中心距左，右车轮踏面）为 26 厘米（图 2）。该摇臂转向架型悬挂均采用旅居车和最近的市场汇率。喷气推进实验室开发的，它允许所有六个轮子保持同一个充分接触表面凹凸不平未经使用弹簧或供电执行器（图 3）。出位移它还平均值所有六个轮子，最大限度地减小了 Rover 的产生倾斜作为主体的谈判暂停颠簸和石块。这种稳定是主机箱尤为重要市场汇率和 Pers 的，因为它产生了一个更稳定的相机平台为了尽量减少功率和控制要求，只有每角车轮的驱动，而不像市场汇率有六轮驱动和督导。这是有害的在每的最终能力穿越艰难的地形，但充分的人造火星地形，有助于院子降低成本和控制复杂度拥有四个独立可控的角落 drivewheels 随着全方位的车轮使每中心伟大的定向自由。它可以把到位，翻译侧身，或驱动器在一个角方向无关。虽然在技术上并不完整，因为对每条腿总是马达转动速度的同时，这几何使双方全方位，阿克曼，风格的议案。图。 2。每正面和侧面尺寸以厘米为单位。 nts 图。 3。该摇臂转向架悬挂有助于稳定结果，并保留所有作为六个轮子，每个地穿越崎岖。图。 4。（一）自定义轮毂使转向轴符合车轮的中心。（二）摇臂转向架悬挂和全轮。（三）在每的盖子波动为方便在电池组开放。（四）云台，使每头的重点方向，明确观察员。紫外线光在罗孚前面是用来分析岩石的目标。更多图片可在 / personalrover /元 / gallery.html。电子盒。悬架系统进行了电子框，电池和电子产品上。这个箱子的盖子是铰链，以方便进入电池（图 4）。电源开关和一个紫外荧光灯也安装到外部的此框。这个盒子是全封闭保护电子从灰尘和损伤。对于实力雄厚，底部和两侧是金属而结束，顶盖使无线电透明度，使塑料的 WiFi 在电子板连接操作。盖子的形状成为了“翼”上的太阳能电池板想起市场汇率。摄像机和照相机的桅杆。红外照相机和光学测距器是安装在车的云台。泛从中心轴可以旋转 180 ，使 360 要作出全景相机。倾斜轴机械范围为 +90 / -45 的水平度。该镜头轴线相交的轴线，以帮助简化泛对意象的解释 ;平移不还的原因翻译的观点。根据先前的结果诊断方面的透明度，非常小心被带到设计，因此，它显示了每的云台头明确方向，注意（图4）。该议案因为它的头盘和倾斜，以搜寻和科学的障碍有利于实现目标的参观者了解关于注意支付给每级周围的环境。 nts 二电子处理器。图。 5 显示了每的电路图电子系统。对于低级别的电机控制和我们用一个传感器读数小脑控制板。这 PIC 微处理器为基础的电路板的设计是由机器人研究所（卡耐基梅隆大学）和 Botrics，有限责任公司。它可以指挥两个直流电动机双和 8 的 R / C 风格的舵机。它也可以读入 8 个模拟输入和额外的数字输入。在每的主要处理器，斯泰顿板，是一个由英特尔公司嵌入式计算机设计的机器人申请。这单板计算机上运行的 Linux 经营上的 400 MHz 的 ARM 处理器的系统。上板存储器包含 32 MB的 Flash ROM 和 64 MB 的内存。同车的相机，这板通信通过 USB， RS232 串行多小脑运行115200 波特，并通过与无线以太网 802.11 任务控制接口在 PC 上运行。图。 5。每电子示意图。电力。该探测器由 4 7.2 伏镍金属氢化物电池串联在一起。他们的总容量为 3 安培伏特 28.8小时。 Botrics，有限责任公司专门设计为每电源板。这板分布从 28.8 伏电池组上的所有权力，车载电子设备。它的总输出功率 4 日是 5 伏（对处理器）， 5 伏（对舵机）放大器，和16 伏（至马达）。完全充电包权力探测器在典型的 10 博物馆使用时间。全天的电池寿命和整体流动站耐力代表每一个关键的性能指标由于对项目工作人员的时间放在高流量需求科学中心和博物馆。有根本没有时间去更换电池或充电电池等中午设施。该解决方案要求低功耗使用处理器，包括 PIC 单片机和 ARM -基于主处理器在一个标准的 PC 平台代替。一单一的高电压电池公共汽车，通过高效率的喂养开关电源，设计与现有能力为每个所需的电压源，提供下半年的答案。通过消除耗电，价格便宜每个处理器板监管机构，我们显着诱导简单地避免了储蓄过剩的转换上板的能量来加热。输出。四车驱动电机有 332:1 齿轮比，使他们在靠近旋转恒定速度不论他们是根据负荷。月球车每个驱动器 16 伏汽车给予每 4 最高速度厘米 /秒。由于小脑只能车道两个独立的马达，马达在左侧使用一通道上，右侧发动机使用其他。 nts在每的转向和头部角度都是驱动爱好舵机。伺服电机的转向低姿态，高与铜轴扭矩伺服系统。泛伺服设计为在 R / C 作为绞车帆船使用，并有能力超过 360 度的转弯。紫外线灯泡和驱动装置使每一个测试模拟生命的迹象。用荧光涂装目标岩这不是普通光下可见的蓝色光芒下紫外线光，以示生命的模拟迹象。传感器。流动站有一个 USB 摄像头和红外测距仪安装在云台头。该摄像头，临创意摄像头，同时用于全景成像和近距离目标成像。它有一个最大帧速率 15 帧 /秒，最大分辨率为640x480。红外线三角型测距仪是用来寻找距离。夏普模型 2Y0A02 测距仪读数准确返回点的距离 20 厘米和 150 厘米。流动站使用此扫描测距仪在其路径中的障碍物遍历并确定确切的距离和轴承目标岩石。之间的电源板和连接小脑允许漫游者监视电池电压。三软件架构小脑。小脑上的软件设计得尽可能简单。随后，原则上只接受单一指挥类型规定了六个位置伺服，电机速度，以及紫外线灯泡状态。它总是返回同一类型的响应状态字节包含一个沿与红外线距离和电池电压。小脑极限的速度移动的伺服电机把小的压力。为了确保安全操作的机器人，如果没有已收到有效的命令，在过去 120ms 的，在伺服电机和驱动器被关闭。斯泰顿。在斯泰顿不仅使决策太时间重要的是要通过无线链路传送。当机器人是指挥一个把指定数目度或驱动器有一定距离，斯泰顿作出决定至于何时停止机器人。而驾驶，斯泰顿移动扫描头采用红外障碍测距仪和作出决定停止，如果一个障碍被检测到。虽然石头扫描，扫流动站测距仪通过 270 度范围内产生 91 读数。为了迅速完成扫描，头部能不能停下来记录每个距离。更为复杂的行动是事实伺服系统不提供任何位置反馈。每 50毫秒，泛伺服是指挥一个新的位置，阅读范围被送回。通过实验，它在扫描时被确定，伺服的实际位置滞后约 100ms 的指令位置。在此应用程序，时间是至关重要的确保扫描读数尽可能准确，因此，扫描动作的控制机上斯泰顿。其他的斯泰顿的主要功能是创造一个抽象到用户控制的机器人。该驱动器马达都在不同的速度稍有转机。伺服电机都有不同的中心位置及不同范围的动作。例如，改变脉冲宽度从 1毫秒到 2ms 可能导致一个伺服移动 90 度又到移动 95 度。出于这个原因，每一个机器人有一个校准文件时加载斯泰顿程序开始运行。它告诉斯泰顿如何转换一到伺服的立场，即小脑角理解并存储了电机的特点，使该探测器可以准确地转向和驱动，尽管固有的电机速度，可以改变高达 25。在斯泰顿保留了所有六个伺服跟踪的立场电机，这使得它只是等待适量伺服电机的时间去角的指挥。此功能简化了拍摄照片，以便用户可以简单地命令图片在特定潘采取和倾斜。在斯泰顿移动头的位置和需要图片时头部到位。请求图片可以排队，这样一个图片之后采取头移动到下一位置前图像图片压缩并发送。这些特点是用于创建全景图像不模糊在尽可能少的时间。英特尔公司已经授权斯泰顿技术弩科技公司所产生的星际之门板取代在随后的斯泰顿没有建立，每明显的差异。电脑。一个 Java 应用程序在 PC 上运行，使所有决定与高级别代表团执行。所有导航规划发nts生在这个层面上，以及用户任务接口。四维持每个机器人的设计要易于维护。该部分最有可能失败，伺服系统和电机，可场外的现成，可在不拆卸更换整个流动站。为了协助博物馆工作人员在此维护，我们创建了一个手册，艾滋病的工作人员在诊断和每修复。该手册涵盖简单的诊断问题，更换破碎部分，通过更换零件校准助手方案。手册的副本可于 / personalrover/元 / downloads.html。良好的文档是最有效的耦合透明与诊断上对部分行为机器人，让博物馆的工作人员，可随着时间的推移有权通过观察和互动，准确地找出存在和来源失败的机器人硬件或软件。为此一系列交互式诊断的独立设计到每固件，使博物馆的工作人员来测试每个自由度和校准点，而不需要一台计算机连接到左右，简单地用手势沟通与流动站的测距仪和照相机。一这种诊断的第二个例子涉及透明度低电量警告。在低电压的情况下，每命令头的倾斜角度，以便它期待直线上升。当这种行为熟悉，博物馆的工作人员发现他们可以自信地验证一切都与电池充电只需一眼井机器人，以确保它不是“仰视”的独特从机器人的姿态和毫不含糊的人类。三。交互设计该机器人系统的最后一个组成部分中间人博物馆的使用是一个用户界面，允许用户新手方便地控制机器人，并帮助指导他们通过所需的互动。为了设计这样的界面，我们汇集了设计师，机器人专家团队，程序员。该小组接着一个迭代设计过程，并用几种方法来理解的范围，目标和项目的技术要求。最初的评估现有的接口和结果初步揭示了一些非正式的用户测试领域改善。具体来说，三个指导性的目标交互作用集：确保通过使用户方便地旅客吞吐量完成在不到三分钟的使命沟通的想法，机器人工具科学和探索。演示月球车的半自治，而用户给流动站的高阶命令，月球车执行任务期间作出明智的决策。使用情景设计中必不可少的工具创建过程，并根据用户的非正式测试说明了良好的和一个从用户的角度来看车展览不愉快的经历。通过快速样机的设计和连续循环非正式用户测试，该小组能够迅速消除问题的概念，并得出以下抽样方案。界面语言。未来的观众代表了广泛的科学和技术专才，使最小的正式的科学和技术术语被使用。相反，一个简单的，游戏般的音调支持的相互作用。互动线索。默认的屏幕显示，或“吸引循环” ，提供了一个可视化概述亭使命，预示可能采取的步骤的用户。该亭本身有一个简单的跟踪球和一个按钮的设置，类似于街机游戏。访问团时开始用户按下按钮。一个非线性相互作用下的任务展开的分步给用户。物理方向。为了帮助用户之间的东方火星院子和信息显示在屏幕上，一火星太阳画在墙上的火星码远并可见无论从亭及在全景在屏幕上查看（图 6）。此外，目标岩职位，岩石形态和形状的院子提供反馈和帮助用户解释字形提供地图图像。动画是用来帮助澄清不熟悉， 360度环绕式的优势全景图像。实时反馈。一个“任务生成器”画面显示（图 7）跟踪用户实时的进展，直到他们准备提交nts给流动站使命。随着火星车执行任务，一 rovers 眼视摄像机让游客体验从任务火星车的看法。在“漫游者任务”子窗口在右下角在执行过程中仍然可见，提供有关数据流动站业务，旅行的距离和角度转向。可视化界面。一致的调色板是用来统一画面。在静态和动画元素屏幕的目的是为用户提供联络点根据不同的需要采取的行动。一贯，明确排版提供视觉层次，提高可读性 2。图。 6。能够看到院子里，屏幕上同时艾滋病亭在面向用户展示自己。图。 7。 “使命生成器 ”的屏幕显示。平面设计 LotterShelly。 nts四。罗孚性能该探测器已被证明是可靠的，而且，正如看出这个博物馆的工作人员的意见，往往比可靠博物馆曾预计： “不像我们这些展品大部分人获取抨击不断，开放关闭，没有休息。我认为，他们拿着出奇地好。比我认为他们会。 “ 最多的失败是由于被破坏或伺服电机，很容易被博物馆的工作人员提供服务。当展品打开后，我们发现第一个机器人的失败是在倾斜伺服系统，驱动电机和转向舵机。对于这一切我们所做的修改部分的机器人。为了减轻驱动电机故障，我们减少了电机占空比为 100至 80， 1 月 12 日。督导伺服速度也减少了，并开始 1 月 27 日我们修改了电源板，而不是发送到舵机 6V 的 5V 电压。该原来倾斜了塑料齿轮舵机。初扬 27 日，我们换成了一个金属齿轮的伺服这些舵机。这些修改之后，车的可靠性显着改善（图 8）。图。 8。破碎探测器组件的数量前后流动站修改，实施。虽然机器人已运行约 8 倍比修改后的汽车前，电机故障总数仅修改后略高于前失败的次数修改。该机器人已运作大约两倍长后转向伺服和倾斜伺服修改，之前的修改。倾斜伺服失败的次数已经有所减少。转向数量的失败伺服系统增加了一倍，正如所预期的。然而 1316 修改后的伺服指出，失败了坐落在一个单一的网站，国家科学中心。我们认为，高比例伺服故障在该位置的部分原因是对国家的粗糙表面科学中心码。 6 月 1 日开始，一个新的和更强大的转向伺服将被替换的旧督导舵机突破。其他车组件已经被证明是相当可靠。在大约五个月之间的 12 月 29 日和 6月 1 日，一个锅伺服被打破因事故，四红外照相机和三线电线被打破了，但容易修复，一个摄像头打破了，一个机器人通讯发达的问题。机器人跑了 8 天之前平均无故障修改和一个 19 天的平均无故障在修改之后。纵观总营运时间 12 月 29 日之间和 6 月 1 日，机器人运行在平均 15 天前的失败。 nts五，附录可应用性学习研究与发展中心（ LRDC）和对知识创新研究所（伊犁）进行正规教育评价每展览。该分析表明，该展览是在其目标的成功帮助旅客在科学探索机器人的使用和机器人的自主性的作用。这种详细的分析结果可以被发现 15。有关展览运用定量统计自动收集装置展览软件。该机器人访客互动总数集内超过 50,000 首九个月经营和持续增长。值得注意的是，统计数据显示，在任务时间非常接近设计目标为 3 分钟，远远超过了 1.4 分钟订婚时通常出现在互动科学展品 3。更重要的是用户的几乎所有展品（ 98）能够成功地设计和发送任务到流动站 15。连同这些统计数字表明，关于工作时间的分布并非如通常的情况是在博物馆的展品，而是单峰和指数狭窄。谁是由每个用户仍然从事展览从事通过完成任务，然后帮忙，释放控制到队列中下一个博物馆参观者。关于进行任务的一半（ 52.7）结束成功与月球车定位一块石头。在 43.9的的任务，月球车并没有找到目标的岩石。该因未能找到目标的主要原因是车到了髋关节墙壁或火星车的道路被封锁由一块石头。流动站认为石头成为障碍而不是目标时，仍有 150 多名厘米离开的使命。在这种情况下，用户给予选择重试。只有 1.9的任务在超时这一阶段，显示用户的高度参与，甚至他们的任务时未能发现目标的岩石。该任务结束由于机器人错误，如失败沟通，只有 3.4的任务。总之，很明显无论从时间上任务的值，超时稀有性和任务的成功率，游客的能有效地使每展出的使用，即使在在探索馆和中间人案件美国航天局 /埃姆斯设施。六。结论个人探测车曾作为教育机器人示范应用奖励非正规学习空间。该工程演示该机器人技术已在引人注目的价值博物馆的设置，具体的教育效果可实现这样的设置和测量。超过 40 每的迄今已制作，平均时间故障间隔超过全日制二周用法非机器人专家。博物馆的工作人员和导赏员已被证明将移动机器人技术能力尝鲜当颁发过的成品换证手续这是有据可查的。图表统计显示，几乎所有的用户成功地完成了整个科研流动站的使命。教育评价的建议该展览有效地充当家庭平台关于机器人的市场汇率的使命和讨论，并孩子们远离可衡量的展览在这些领域的知识。随着机器人技术的进步，这种跨学科团队的工程师，交互设计师和教育专家会不断发明和执行能力更引人注目的展品，为正式课程和非正式学习的场所。我们希望这个项目可以作为未来的团队不仅动机研究，梦想和发明，而且还设计，硬化，制造和安装，使数千名能够受益于这些教育科技企业。鸣谢我们要感谢所有的博物馆是在帮谁使每给公众。我们还要感谢以下为他们的贡献和支持的人：与 Debra 伯恩斯坦，吉姆巴特勒，丹克兰西，凯文克劳利ntsMaylene 杜埃尼亚斯，埃德资源增值计划，雷切尔 Gockley，让哈普利，马蒂卢威， Anuja Parikh，克里斯汀拔，和彼得章。参考文献 1 Beer, R., Chiel, H., Drushel, R. Using autonomous robots to teach science and engineering. Communications of the ACM, June (1999). 2 Carter, R. Digital Color and Type. Rotovision SA Hove, East Sussex, UK, (2002). 3 Crowley, K., Callanan, M., Tenenbaum, H. & Allen, E. (2001). Parents explain more often to boys than to girls during shared scientific thinking. Psychological Science, 12(3), 258-261. 4 Druin, A. and Hendler, J. Robots for kids: exploring new technologies for learning, The Morgan Kaufmann Series in Interactive Technologies, Morgan Kaufmann, (2000). 5 Ebert-Uphoff, I. Introducing parallel manipulators through laboratory experiments. IEEE Robotics & Automation Magazine, 10 (3), pp. 13-19, (2003). 6 Falcone, E., Gockley, R., Porter, E. and Nourbakhsh, I, The personal rover project, Special Issue on Socially Interactive Robots, Robotics and Autonomous Systems, (2003). 7 Fong, T., Nourbakhsh, I. and Dautenhahn, K. A survey of socially interactive robots. Robotics and Autonomous Systems, special issue, Socially Interactive Robots. 42 (3-4), pp. 143-166 (2003). 8 Fong, T., Nourbakhsh, I. and Dautenhahn, K. A survey of socially interactive robots: Concepts, Design and Applications. Technical Report CMU-RI-TR-02-29, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA USA, December (2002). 9 Gerovich, O., Goldber, R. P., and Donn, I. D. From science projects to the engineering bench. IEEE Robotics & Automation Magazine, 10 (3), pp. 9-12, (2003). 10 Hsiu, T., Richards, S., Bhave, A., Perez-Bergquist, A. and Nourbakhsh, I. Designing a Low-cost, Expressive Educational Robot. In Proceedings of IROS 2003. Las Vegas, USA, (2003). 11 Kitts, C. Surf, turf, and above the Earth. IEEE Robotics & Automation Magazine, 10 (3), pp. 30-36, (2003). 12 Kumar, D. & Meeden, L. A robot laboratory for teaching artificial intelligence. In Proc. of 29th SIGCSE Symposium on Computer ntsScience Education, (1998). 13 Murphy, R. Introduction to AI Robotics. MIT Press, (2000). 14 Nourbakhsh, I., Crowley, K., Bhave, A., Hamner, E., Hsiu, T., Perez-Bergquist, A., Richards, S., Wilkonson, K. The Robotic Autonomy Mobile Robotics Course: Robot design, curriculum design and educational assessment. Autonomous Robotics Journal, in print. (2004). 15 Nourbakhsh, I., Hamner, E., Bernstein, D., Crowley, K., Porter, E., Hsiu, T., Dunlavey, B., Ayoob, E., Lotter, M., Shelly, S., Parikh, A., Clancy, D. The Personal Exploration Rover: The Ground-up Design, Deployment and Educational Evaluation of an Educational Robot for Unmediated Informal Learning Sites. Carnegie Mellon University Technical Report CMU-RI-TR-04-38. August, (2004). 16 Nourbakhsh, I. 2000a. When students meet robots. Essay in IEEE Intelligent Systems and Their Applications, 15(6), p. 15. (2000). 17 Nourbakhsh, I. Robotics and education in the classroom and in the museum: On the study of robots, and robots for study. In Proceedings Workshop for Personal Robotics for Education. 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SIGCSE Conference (2000). nts 苏州科技学院天平学院毕业设计 (论文 )开题报告论文题目院 (系 ) 系专业学生姓名学号指导教师年月日 nts 开题报告填写要求 1开题报告应在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见后方可进行论文正文写作； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3 有关年、月、日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2006年 9月 25日”或“ 2006-09-25”。 nts 1本课题研究的背景、目的及意义中国是玩具大国，玩具出口在我国的外贸出口中占主要地位。中国的玩具厂商要在国际上站稳脚跟，就要有所发展，一定要有新的、高层次的产品。国内的大型玩具企业已经充分意识到这一点，正在和科研院所合作，研发高端儿童玩具车产品。企业的参与将为儿童玩具车的发展起到推动作用。随着人们对休闲、娱乐需求的增加，以及人们对玩具功能观念的改变，玩具的消费群体也正在迅速扩大。玩具已不再是儿童的专利，越来越多高档、新颖的玩具开始成为成年人的休闲、娱乐用品。而目前，我国成人玩具的开发还是一个空白，显然这个市场有着巨大的潜力去开发，从而解决了因玩具出口受限而转内销的市场销量瓶颈。有关数据显示，中国现有玩具企业 2 万余家，从业人员超过 400 万，年产值 1000 多亿元，产量占世界总产量的 70%以上。而目前高端成年人玩具市场却是众多玩具业厂商不重视的一个市场，所以对于内销市场，国内企业应该加大投入力度，力争中国市场成为另外一个美国市场，成为中国玩具业最坚定，最雄厚的一条顶梁柱。通过本课题，让学生在毕业设计过程中综合大学所学基础课程及专业课程，培养学生综合应用所学知识和技能去分析和解决一般工程技术问题的能力；进一步培养学生分析问题、创造性地解决实际问题的能力。 2本课题主要研究内容和预期目标 nts 本次设计内容是 :玩具遥控车结构设计。第二章的内容是对玩具遥控车进行了选型，分别对玩具遥控车的运动方式、模型结构和车体成型方式做了比较，最终确定了非完整约束轮驱四移动结构模型。后轮同轴驱动，前轮转向的玩具遥控车。并分别详细介绍了玩具遥控车的驱动部分和转向部分的组成硬件。首先，选定驱动电机为直流电机，转向电机步进电机，然后对前后各部分的机械结构进行了设计，经校核，各零部件的强度和刚度都符合要求。最后结合所有设计内容对系统可靠性设计问题进行了研究讨论。按照设计要求认真投入的完成了设计内容，整个设计过程使我对已经学过的知识更加系统，拓宽了我的知识面，进一步提高了我的自学能力，经过努力最终达到了预期目标。同时根据设计要求对玩具遥控车的整体方案进行了分析，包括结构设计，驱动电机选择，驱动芯片的选择，驱动电路设计及程序的编制。文本次毕业设计对玩具遥控车硬件结构做了详细的可行性分析及设计，并进行了相应的计算、校核，主要有驱动轮电机和转向轮电机的选择及其驱动电路的设计；齿轮的设计计算和校核；前后减震系统以及转向机构设计和车体的一些机械结构设计等，并针对本设计所研究的玩具遥控车做了系统设计的可靠性设计。 3本课题拟采用的研究方法、步骤 nts 根据课题和任务，拟定完成以下几点内容： 1、了解玩具遥控汽车的结构原理，确认设计方案。 2、完成装置主要零部件的设计计算。 3、完成主要零部件的图纸的绘制。 4、整合设计资料，完成设计说明书的编写。拟定解决问题的方法如下： 1、在开始整个设计任务之前，首先需要了解整个玩具遥控汽车的结构原理，需要哪些主要零部件，每个零部件对应的作用，然后确定需要实现那些功能，达到哪些要求等。 2、明确好设计对象后，根据任务书要求的设计参数，完成主要零部件的选型与计算。 3、完成装配草图的绘制，然后对零部件进行绘制。 4、完成装配图的绘制。 5、上诉全部完成后，整理资料，完成整个毕业设计说明书。 4本课题主要参考文献 nts 1. 濮良贵，纪名刚机械设计 J 北京：高等教育出版社， 1996 2. 郑文纬，吴克坚机械原理 J 北京：高等教育出版社， 1995 3. 龚义机械课程设计指导书 M

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