【某自动导引运输车主要结构的方案分析及基本参数确定案例分析2800字】

某自动导引运输车主要结构的方案分析及基本参数确定案例分析 1 1 1 3 5 71-1方案分析1-1.1行走机构底盘布局方案常见的自动导引运输车行走机构布局有：三些布局方式中最常用的为四轮和六轮布局。下面将对常见的几种布局方式进行分析，选(1)三轮布局通过调查及查阅相关资料可知，三轮布局的方式虽然结构简单，车轮着地效果好，但是容易出现在转弯时转向不灵活，运输高的货物时出现侧翻等现象，运行时稳定性较差，容易损坏运用磁条导航和二维码导航方式的标志物，在有些三轮布局中运用了麦克纳姆轮，虽然可以改善上述缺点，但是麦克纳姆轮价格昂贵，载重不能过大，故不考虑(2)四轮布局转向轮转向轮(a)前转向后置驱动(b)后置驱动转向(c)中置驱动转向图1-1行走机构四轮布局图如图1-1(a)此布局方式为转向轮前置负责转向，驱动轮后置负责提供动力，其运动原理和汽车的运动原理大致等同，相对于三轮布局来说，其稳定性更好，但转向机构复杂。如图1-1(b)此布局方式为万向轮前置，驱动轮后置负责提供动力以及转向，这种结构布局方式简单，稳定性较好，不会破坏标志物，但通常应用在轻载自动导引运输车上；这种布局方式，载荷分布均匀，万向轮，驱动轮平均分配了自身的重量和货物的重量，但在一些特定的场合容易出现打滑的现象，如有粉尘，油污的场合，当驱动轮打滑时，万向轮的不稳定因素将大大提高，这就有可能导致小车在运行和控制上不易实现精确定位。如图1-1(c)此布局方式为驱动轮中置，万向轮分布在驱动轮前后，且在中轴线上，重心刚好在车体中心，重量集中在驱动轮上，原地转向时以自身车体为几何中心，使得该布局方式控制更加简单，但该布局的缺点是：不适合应用在磁条导航等有标志物的运输小车上。(3)六轮布局如图1-2此布局方式是由图1-1(c)衍生出来的，该布局方式采用中置差速驱动错误!未找到引用源。,万向轮分布在四周，既增加了稳定性，又可实现前进，后退，左右转弯以及原地综上所述，结合本文设计要求，仓库运输机器人为中等负载好，且行走机构要大于等于四个车轮，控制简单，故本文采用六轮布局方式，驱动中置，电机同轴安装，左右对称放置，并在每个电机上安装一个电磁制动和编码器，电磁制动是为了控制驱动电机的驱动制动，编码器负责记录和反馈信息。为了预留出更多的1-1.2举升机构设计方案常用的升降机构有：剪叉式，蜗轮蜗杆式，齿轮丝杆式，齿轮齿条式，还有凸轮式，电(1)剪叉式升降机构：剪叉式升降机是一种常见的垂直升降机构，被广泛应用于各种机械设备当中，具体结构如图1-3所示。该机构结构简单，易于维护，运行稳定，但是由于它是由杆件交叉组成，当收起时占用空间较大，无法安装传感器，摄像头等部件。(2)蜗轮蜗杆升降机构：蜗轮蜗杆升降机构被广泛应用于机械、冶金、建筑、水利设备等行业，具有起升、下降及借助辅件推进、翻转及各种高度位置调整等诸多功能，具体结构如图1-4所示。蜗轮蜗杆传动具有结构紧凑、体积小、重量轻、动力源广泛、无噪音、安装方便、使用灵活、功能多、配套形式多、可靠性高、使用寿命长等许多优点。蜗轮蜗杆传动同时还具有传动效率较低，磨损较严重，需要润滑等缺点。相对于本文来说，成本较高。(3)齿轮升降机构：齿轮升降机构结构简单，通过齿轮旋转带动丝杆上下运动，将旋转运动转换为直线运动，具体结构如图1-5所示，该机构具有传动效率高，定位准确等优点。综上所述，都不适合本文要求，故本文将结合以上三种机构设计一款适用于本文的举升机构，具体结构如第三章图3.11所示。1-1.4行走机构避震机构设计方案减振装置是为了能够兼顾驱动轮附着力、路面适应能力、减小车体振动而设计的。下面将对减震的放置位置进行分析。(1)万向轮设置减振机构，驱动轮固定在车架上：图1-6方案一如图1-6所示，该方案是选择带有减震效果的万向轮，将其固定在车体上。带有减震效果的万向轮，在没有特殊情况下能够提高驱动轮对地面的附着力，但是，当驱动轮打滑或着驱动力不足时，可能会导致每个万向轮的受力不均，导致运动平稳性降低。(2)万向轮和驱动轮均布置减震机构图1-7方案二如图1-7所示，该方案是所有轮子上都布置避震机构，并且相互独立，这种方案对路面的适应性大大优于第一种方案。当小车加速时，万向轮能够在很短的时间内对货架的波动进行适当调整，维持平台稳定性。整个系统可近似于弹簧质量块阻尼系统，如果能够设计好弹簧的刚度系数，阻尼系数，则效果将会更好，因此这就增加了避震机构设计难度和成本。(3)万向轮固定在车架上，驱动轮布置独立的减震机构图1-8方案三如图1-7所示，该方案只在驱动轮上布置减震机构且两驱动轮相互独立，万向轮固定在车架上，当遇到不平整的路况时，驱动轮将自动适应路面用以保证运行的平稳性。当负载足够时，万向轮充分着地，起到承重的作用；空载时，万向轮与驱动轮处于同一平面起到支撑作用。因此，在设计时应着重考虑弹簧的设计，保证不出现倾倒的可能。综上所述，三种方案的对比如下：表1-1减震机构布局优缺点对比优点缺点结构简单，设计成本低设计成本较高通过表1-1对比可知，避震机构的设计将选择第三种方案进行设计，因为该方案的稳定性较好，驱动轮附着力足。当方案确定之后，接下来将根据方案进行结构设计，但在设计结构之前，需要确定在设计过程中所能用到的一些基本参数。因为本文在确定题目时的立意是设计一款成本低，适用多个车间转运的仓库运输机器人，简称运输小车。因此本课题所设计的运输小车需要具备以下几个功能：(1)因需要在几个车间往返运输，所以需要克服各车间之间的地面不平整问题，这就需要小车在运行过程中具有适应地面的能力，保证运输货物的平稳性；在保证平稳性的同时还需要保持驱动轮与地面之间的摩擦力，用来保证给小车提供充足的驱动力。(2)运输小车还要具有一定的载重能力，在举升机构方面将足够分量的货物举起，实现快速的行进和举升。(3)在载荷分布方面应合理分配载荷。(4)在加工制造方面应注意设计的合理性和加工的可加工性，注意机构及零部件选用的合理性，满足简单实用，物