运载机器人的设计【6张CAD图纸+毕业论文】

运载机器人的设计

21页 11000字数+论文说明书+4张CAD图纸【详情如下】

底盘图.dwg

火炬投球装置.dwg

燃料球发射装置.dwg

球库.dwg

路线图.dwg

运载机器人的设计论文.doc

运载机器人装配图.dwg

运载机器人的设计制作

摘  要

机器人是一种可编程的，能执行某些操作或移动动作的自动控制机械。本课题的主要任务是设计并制作自动机器人“航母”并在“第四届CCTV杯大学生机器人电视大赛”中实现该机器人的预定任务。

在设计说明书中，首先介绍了本组所设计机器人的基本功能和主要技术参数，其次是就机构的工作原理、机动原理进行了详细的介绍同时对机构进行了平衡计算强度校核并绘出了装配图。

我们设计的机器人为多功能机器人，它的主要参数均符合设计要求，它的主要功能有：行走、输送、外围火炬投球、外围篝火盘投球。

[关键词]：自动控制  机动原理  弯曲强度

Abstract

A robot is a machine which can be programmed to Perform some tasks which involve manipulative or locomotive actions under automatic control. The main roles of the subject is design and make the motor robot, who is named “AIRCRAFT CARRIER ”, then we will attend the “University student's robot TV match of the fourth CCTV cup”.to finish the predeterminate tasks.

In this project, first we introduce the basic functions and main technology parameters of the robot. Then we declare the working elements and the mobile elements in detail . At the same time, we count the  winding intensity  and draw the constructional blueprint.

The robot that we designed is the multi-functional robot, its main parameter accords with the designing requirement , its main function is as follows, walk , transport , peripheral torch shoot ball , peripheral bonfire dish shoot the ball.

Key words：Auto-control  Mobile elements  Winding Intensity

目  录

摘要

Abstract

一、 机器人竞赛及机器人发展史简介……………………………………(1)

二、 比赛规则的简述………………………………………………………(6)

三、“航母”机器人工作说明书………………………………………… (9)

四、“航母”机器人的特点和功能……………………………………… (10)

1. 行走的特点和功能…………………………………………………… (10)

2. 输送的特点和功能…………………………………………………… (10)

3. 外围火炬投球的特点和功能………………………………………… (10)

4. 外围篝火盘的特点和功能…………………………………………… (10)

五、设计方案的拟定………………………………………………………(10)

六、机构结构特点分析…………………………………………………  (12)

1． 手臂…………………………………………………………………… (12)

2． 主支撑杆……………………………………………………………… (12)

3． 底盘…………………………………………………………………… (12)

4． 篝火盘投球装置……………………………………………………… (12)

七、主要技术参数及尺寸拟定…………………………………………  (12)

八、工作原理的简述………………………………………………………(13)

九、主要零部件强度校核计算……………………………………………(14)

总结…………………………………………………………………………(17)

致谢信………………………………………………………………………(18)

一、机器人竞赛及机器人发展史简介

机器人竞赛是以弘扬科学技术，突显创造与创新，强化团队合作，培养科学素养，关联当今世界面临的问题与机遇为宗旨的一项综合多种学科知识和技能的青少年科技活动。参赛同学通过计算机编程、工程设计、动手制作与技术构建，结合日常观察、积累去寻求最完美的机器人制作方案，从而培养同学们的科技创新精神和动手实践能力，鼓励广大机器人爱好者在信息、自动化控制等高新科技领域进行力所能及的学习、探索、研究和实践激发他们对科学的兴趣，提高他们的科学素质。中国青少年机器人竞赛活动是，中国科协在21世纪青少年科技创新活动中着力创建和打造的一个崭新品牌。它以弘扬科学技术，突显创造与创新，强化团队贡献，培养科学素质，关联当今世界面临的问题与机遇为宗旨。组织开展这项活动的目的是，组织青少年在参加电脑机器人的活动中，将现实世界的事物与“动手做”活动相结合，放手让青少年通过活动，去发现解决问题的方法，并获得那些当今科学家和工程师们所面对的机会，培养青少年的科技创新精神和动手实践能力，让他们能够更好地适应21世纪的科学技术发展的趋势；鼓励更多的青少年电脑机器人爱好者在信息、自动控制等高新科技领域，进行力所能及的学习、探索、研究和实践，激发他们对科学的兴趣，提高他们的科学素质。机器人大赛是近年来国际上迅速开展起来的一种高技术对抗活动，它涉及人工智能、自动控制、机械电子、通信、传感及机构等多个领域的前沿研究和技术融合，集高技术、娱乐和比赛于一体，引起了公众的广泛关注和极大兴趣。目前，国际上推出了各种不同类型的机器人大赛，如机器人足球、机器人灭火、机器人相扑、机器人舞蹈、机器人走迷宫和机器人赛跑等。机器人大赛，不仅为青少年提供了良好的寓教于乐的载体，也极大地促进了实用智能机器人的研发。

相扑这个日本著名的体育项目也被引入到机器人比赛中，日本的机器人相扑比赛深受人们的喜爱。目前，我国也引进了这项机器人比赛，天津职业技术师范学院是我国在机器人相扑比赛领域的先行者。机器人舞蹈比赛是近年兴起的一种趣味性很强的机器人比赛项目。我国的一些高校都在校内开展了此项比赛，中国科技大学和中国矿业大学是目前我国此项比赛的领先者。 

机器人足球赛是众多机器人竞赛中最为流行的比赛，它提供了一个小空间内的高技术对抗平台，集技术性、竞技性和趣味性于一体。其中FIRA和ROBOCUP是最具国际影响的两项机器人足球赛。

举办机器人大赛的目的是通过竞赛手段，吸引更多科技工作者，尤其是广大青少年学生参与到这项活动中来，以促进机器人及智能自动化领域相关技术的发展。

机器人发展史简介

美国是机器人的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，比起号称"机器人王国"的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折的，不平坦的。由于美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政支持的情况下，宁愿错过良机，固守在使用刚性自动化装置上，也不愿冒着风险，去应用或制造机器人。加上，当时美国失业率高达6．65％，政府担心发展机器人会造成更多人失业，因此不予投资，也不组织研制机器人，这不能不说是美国政府的战略决策错误。70年代后期，美国政府和企业界虽有所重视，但在技术路线上仍把重点放在研究机器人软件及军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域的高级机器人的开发上，致使日本的工业机器人后来居上，并在工业生产的应用上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。进入80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才对机器人真正重视起来，政策上也有所体现，一方面鼓励工业界发展和应用机器人，另一方面制订计划、提高投资，增加机器人的研究经费，把机器人看成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。80年代中后期，随着各大厂家应用机器人的技术日臻成熟，第一代机器人的技术性能越来越满足不了实际需要，美国开始生产带有视觉、力觉的第二代机器人，并很快占领了美国60％的机器人市场。尽管美国在机器人发展史上走过一条重视理论研究，忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强。具体表现在：（1）性能可靠，功能全面，精确度高；（2）机器人语言研究发展较快，语言类型多、应用广，水平高居世界之首；（3）智能技术发展快，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用； 4）高智能、高难度的军用机器人、太空机器人等发展迅速，主要用于扫雷、布雷、侦察、站岗及太空探测方面。 

早在1966年，美国Unimation公司的尤尼曼特机器人和AMF公司的沃莎特兰机器人就已经率先进入英国市场。1967年英国的两家大机械公司还特地为美国这两家机器人公司在英国推销机器人。接着，英国 Hall Automation公司研制出自己的机器人RAMP。70年代初期，由于英国政府科学研究委员会颁布了否定人工智能和机器人的Lighthall报告，对工业机器人实行了限制发展的严厉措施，因而机器人工业一蹶不振，在西欧差不多居于末位。       但是，国际上机器人蓬勃发展的形势很快使英政府意识到：机器人技术的落后，导致其商品在国际市场上的竞争力大为下降。于是，从70年代末开始，英国政府转而采取支持态度，总  结

为期十六周的机器人毕业设计基本结束，回顾整个过程我觉得收益非浅。毕业设计是综合运用所学的理论知识与操作技能，分析解决工程实际问题的重要教学环节。通过毕业设计要掌握分析解决工程实际问题的思想与套路。为完成上述目标，必须在加深对所学课程实质的理解的基础上，综合运用所学知识联系实际进行分析，坚持严谨求实的科学态度和探索创新的科学精神，体会从事工程实践和科学研究的方法与步骤。毕业设计作为学完机械制造工艺专业的全部课程后的综合能力的检验、是本科教育的最后环节也是重要教学环节。它使理论与实践更加接近，尤其体现在本机器人的动手制作中，不仅运用到所学的基础知识和专业知识更进一步锻炼了我们的动手能力，使自己能够综合运用本科教育阶段所学的各门课程的知识，加深了理论知识的理解，强化了实践的感性认识。

本次毕业设计经过了三个阶段。第一阶段是确定设计方案的拟定及绘制装配图和零件图并完善设计方案；第二阶段动手制作，在制作过程中进一步改进及完善设计方案，并完成编写说明书的前期准备工作；第三阶段编写说明书。第一阶段中我认真复习了有关知识、分析该机器人的使用性能以及它的功能，然后查阅有关手册，确定该机器人的设计方案、该机器人的工作原理以及主要功能。根据设计主要技术指标确定设计方案的尺寸。并根据所确定的方案、查阅相关手册，确定零件尺寸、绘制零件草图、装配草图；第二阶段根据图样选择制造材料，并动手进行制作。在制作过程中对设计方案的不合理处及时的改正。第三阶段编写说明书。

通过这次毕业设计，我掌握了一个工程设计分析、技术文件的编制、零部件强度计算和机构的力学计算方法和步骤等。学会查阅手册，选择使用合理的材料等。巩固了大学五年来所学知识以及作为一个工程技术人才的基本训练。

总之，这次毕业设计，使我在基本理论知识的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了独立思考问题、解决问题创新的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。

在此次设计过程中，得到周述齐老师的悉心指导和其他老师的无私帮助。老师的指导无以回报，只有加强努力。由于我能力有限，设计中还有许多不足之处，恳请老师批评指正。不胜感激！

致谢信

本设计是在周述齐老师的指导下完成的，在毕业设计期间，周述齐老师不仅传授学生科学文化知识。更以崇高的敬业精神和严谨的治学态度成为我学习的楷模。在毕业设计阶段和撰写毕业论文时，周述齐老师给了我建设性的指导，使毕业设计工作和毕业论文的撰写得以顺利的进行。在论文完成之际，谨向周述齐老师致以诚挚的谢意。

毕业设计阶段和撰写毕业论文时得到了孙爽老师、机房郑老师和实习场刘老师的大力支持，无论早晚还是深夜，都能看到几位老师为我们忙碌的身影，在此表示深深的感谢。

本课题由八名同学共同完成，除我本人之外还有张宏、赵庆伟、樊好剑、周宏革、田勇、罗胜阳、李振威七位同学，在工作期间，特别是处理共同遇到的问题时，同学之间互相帮助，亲密无间，在此一并表示感谢。