文档包括:
说明书一份，45页。21800字。
任务书一份。
图纸共9张，如下所示
A0-装配图.dwg
A1-大臂工字钢.dwg
A1-臂部转关节.dwg
A2-大臂关节.dwg
A2-小臂体.dwg
A4-套筒.dwg
A4-手部齿轮A.dwg
A4-调整垫片.dwg
A4-轴承端盖.dwg
目 录
1 引言………………………………………………………………………………… 1
1.1 移动机器人机械臂的研究意义及目的………………………………………… 1
1.2 移动机器人的发展现状及研究………………………………………………… 2
1.3 本课题的来源和研究内容…………………………………………………… 5
2 移动机器人机械臂的总体设计…………………………………………………… 7
2.1 机械臂结构的确定 …………………………………………………………… 7
2.2 机械臂设计的主要参数………………………………………………………… 7
3 移动机器人机械臂的手部结构设计……………………………………………… 8
3.1 手部结构设计要求……………………………………………………………… 9
3.2 传动方式的选择………………………………………………………………… 9
3.3 手部结构的设计…………………………………………………………… 9
3.4 电机的计算与型号选择………………………………………………………… 12
3.5 材料的选择与强度校核………………………………………………………… 14
3.6 本章小结…………………………………………………………………… 17
4 移动机器人机械臂的臂部结构设计………………………………………18
4.1 臂部结构设计要求…………………………………………………………… 18
4.2 臂部结构的设计………………………………………………………………… 19
4.3 臂部电机的选择………………………………………………………………… 26
5 移动机器人机械臂的肩部结构设计…………………………………………………… 28
5.1 肩部的传动方式………………………………………………………………… 28
5.2 肩部结构的设计………………………………………………………………… 29
5.3 肩部电机的选择………………………………………………………………… 31
5.4 肩部直流电机的计算……………………………………………………………32
5.5 肩部伺服电机与臂部和手部步进电机的控制………………………………… 33
6 移动机器人机械臂的结构分析………………………………………………………… 30
6.1 机械臂总体结构分析…………………………………………………37
6.2 机械臂的肩部结构分析………………………………………………………… 39
6.2 本章小结………………………………………………………………………… 39
结束语 ……………………………………………………………………………… 42
致谢 ………………………………………………………………………………… 45
参考文献…………………………………………………………………………… 46
1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的：
本课题以小型地面移动机器人的机械臂为研究对象，要求学生综合运用所学基础理论知识,根据被抓取工件的结构尺寸、重量及工况，进行结构选型、机构设计。本课题的研究从功能需求分析入手，根据设计要求，构思机构运动形式、结构尺寸和传动布局，并进行机构、零部件设计计算等环节的实践，来培养学生的设计、计算、制图及计算机应用能力，以提高同学分析与解决工程实际问题的能力。
2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：
内容：
以小型地面移动机器人的机械折叠臂为研究对象，设计机械臂及夹持机构，并满足总体尺寸、重量及运动特性等指标。
要求：
（1）根据教师提供的部分材料和所布置任务，查阅中外资料，了解课题研究的工程背景。
（2）翻译外文资料(10000字符以上)。
（3）设计机械臂及夹持机构。设计要求：
①机械臂折叠时总长≤650mm，单臂杆转动范围:150°，旋动速度0.5rad/s，系统自重≤7kg。机器人底盘系统的总体尺寸不超出：长×宽×高=800mm×540mm×260mm。
②机械臂的抓取重量为3kg，抓取对象为直径40mm、长度360mm的圆柱体。
（4）对系统进行机构分析、设计与计算。
（5）绘制该系统装配图及部分零件图。（用Auto CAD或其他绘图软件绘制）。
（6）编写设计、计算说明书。
毕 业 设 计（论 文）任 务 书
3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括毕业设计论文、图表、实物样品等〕：
（1）绘制机器人机械臂系统的三维造型图、装配图及部分零件图。
（2）根据系统的设计计算和分析结果编写设计、计算说明书。
（3）给出系统各零件的材料和重量清单，估算系统总重量。
4．主要参考文献：
[1] 张毅等. 移动机器人技术及其应用[M]. 北京：电子工业出版社，2007.
[2] 李新春等.移动机械手结构设计［J］. 机器人，2004（11）：103~106.
[3] 李振波等.微型全方位移动机器人的研制［J］. 机器人，2000（9）：354~358.
[4] 常文森,贺汉根,李晨.军用移动机器人技术发展综述［J］. 计算技术与自动化，1998（2）：2~6.
[5] 江浩,樊炳辉等.新型移动机器人的结构设计［J］. 应用科技，2000（8）：3~5.
[6] 马香峰等.工业机器人的操作机设计［M］.北京：冶金工业出版社，1996.
[7] 蒋新松. 机器人学导论［M］. 沈阳：辽宁科学技术出版社，1994.
[8] 苏学成.樊炳辉等，一种新型的机器人移动结构［J］.机械工程学报，2003（4）：120~123.
[9] R?西格沃特,I?诺巴克什,自主移动机器人导论［M］李人厚,译.西安：西安交通大学出版社，2006.
[10] 王野，王田苗等.危险作业机器人关键技术综述［J］.机器人技术与应用,2005(6):23~31.
[11] 文福安,梁崇高,廖启征. 并联机器人机构位置正解［J］.中国机械工程,1999.
[12] 黄亚楼,卢桂章. 微机机器人和精密操作的研究发展［M］. 机器人,1992(4).
[13] 王昆,何小柏,汪信远. 机械设计课程设计［M］. 高等教育出版社,2005.
[14] 朱磊磊,陈军.轮式移动机器人研究综述[J].机床与液压,2009,37(8):242~247.
[15] 郑超,赵言正,付庄.一种小型履带机器人的结构设计和实现[J].机电一体化,2007,4:70~72.
[16] 陈学东等.四足机器人爬行步态的正运动学分析[J].机械工程学报.2003,39(2):8~12.
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