【《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】

[7]，万向轮分布在四周，既增加了稳定性，又可实现前进，后退，左右转弯以及原地转向，这种布局通常应用在中等负载的情况下。综上所述，结合本文设计要求，仓库运输机器人为中等负载，所以要求其稳定性好，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。为了预留出更多的空间用来安装举升机构，选择直角减速器来连接电机的轮子。1-1.2举升机构设计方案举升机构的作用是将货架抬起，距地面一定的距离，使货架离开地面，方便运输。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，电缸等机构，下面将选取常见的三种举升机构进行分析。（1）剪叉式升降机构：图1-3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：图1-4涡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：图1-5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。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。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。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方案一结构简单，设计成本低稳定性差，附着力不足方案二稳定性好，附着力充足机构复杂，设计成本高方案三稳定性较好，附着力足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。1-2技术要求及基本参数当方案确定之后，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，物美价廉的要求。综上所述，在方案确定之后，初步确定了接下来有关机械结构的设计以及关键部件的选型所需要的基本参数，如表1-2所示。项目名称技术参数基本尺寸机器人尺寸（850mm*750mm*300mm）