自动搬运机器人机械部分的设计(含CAD零件图和装配图)

自动搬运机器人机械部分的设计(含CAD零件图和装配图)(选题审批表,任务书,开题报告,中期检查表,论文说明书16000字,CAD图9张)
摘  要：随着国内外机器人竞赛热潮的兴起，大学生亲自动手制作机器人已成为参加机器人大赛的主要方式。本人作为湖南农业大学2011年亚太大学生机器人大赛的参赛队员，参与了机器人的设计和制作整个过程，在创新设计能力、动手能力和培养团队合作精神等方面都得到了提高。而本次设计的简易自动组装机器人是一台自动化程度较高的机器人，这个机器人由行走模块、主控模块和机械手臂组成。需要完成一定难度的“水灯”组装工作并将组装好的水灯放入“小河”中（题目源于2011年亚太大学生机器人大赛）。这对机器人的竞争力、灵活性、准确性有较高要求。机器人的控制系统采用单片机或ARM作底层控制模块，充分利用单片机高处理能力。机器人的机械结构采用铝型材制作，利用铝型材轻便加工方便的优点。
关键词：机器人；搬运；全向轮

The Design of Automatic Handling Robot in Mechanical Part
    Abstract: With the rise of domestic and international robot competition boom, hands-on production robot made by college students has become the main way in robot contest. As a student of orient technological institute, Hunan agricultural university, and a player of Asia-pacific college students robot contest, 2011, I participated in the entire process of design and manufacture of the robot, our ability in innovation and creation, and the spirit of cultivating teamwork have been improved in all aspects. The design of simple automatic assembly robot is a kind of higher automatization which composed by walking module, control module and mechanical arms modules. It’s a little difficult to complete the consistent of “water lanterns” and put them in the “small river” properly. (The subject comes from ABS Asia-Pacific Robot Contest)  That requires higher standard in competitiveness, flexibility and accuracy in robot. The robot control system adopts single-chip microcomputer or ARM as bottom control module; make full use of single-chip microcomputer high processing ability. Robot mechanical structure was made of aluminum section that possessing the advantage in deft processing.
   Key words: Robot;handling;Omni-wheel

自动搬运机器人搬运机械手的设计
3.4.1  机械手设计要求
    机械手是用来进行操作及作业的装置，其种类很多，根据操作及作业方式的不同，分为搬运用、加工用、测量用等 。搬运用手爪是指各种夹持装置，用来抓取或吸附被搬运的物体；加工用手爪是带有喷枪、焊枪、砂轮、铣刀等加工工具的机械手附加装置，用来进行相应的加工作业；测量用手爪是装有测量头或传感器的附加装置，用来进行测量及检验作业。机械手手爪设计有如下要求：
    1)机械手是根据机械手作业要求来设计的。既根据其应用场合设计，在满足作业要求的前提下，机械手还要求体积小、重量轻、结构紧凑。
    2)机械手的万能性与专用性是矛盾的。万能机械手在结构上很复杂，甚至很难实现，从实际应用出发，应着重开发各种专用的、高效率的机械手手爪，加之以快速更换装置，以实现机械手的多种作业功能，而不主张用一个万能的手爪去完成多种作业，以考虑设计
    3)机械手的通用性。通用性是指有限的手爪，可适用于不同的机械手，这就要求末端执行器要有标准的机械接口（如法兰），使末端执行器实现标准化。
    4)机械手手爪要便于安装和维修，易于实现计算机控制。
因考虑到规则规定的立体尺寸限制（自动搬运机器人未启动的立体尺寸长、宽、高不得超过(1m×1m×1.5m）速度和效率的因素，特为此机器人设计了能伸展和收缩的实现机变形的械搬运手，使机器人能在存储区一次性能把不对称存放的两个花和两个花瓣一次取下，又能分别把不对称的花和花瓣分别放置到准备点1和准备点2。
3.4.2  机械手腕设计
    机械手摘取花和花瓣主要以平端的形式完成（如图10），这样设计既简单又能精确的完成抓取花和花瓣的任务。
 

目  录
摘要    1
关键词    1
1  前言    2
1.1  2011年亚太机器人大赛比赛主题与规则    2
2  机器人创意设计与方案    3
2.1  机器人一般组成    3
2.2  本次机器人设计原则    4
2.3  比赛策略    4
2.4  研制概要    4
3  自动组装机器人机械设计    5
3.1  搬运机器人的任务及应完成的动作    5
3.2  材料的选择    7
3.3  底盘部件的设计    8
3.3.1  轮子的选择    8
3.3.2  底盘的确定    9
3.3.3  机械定位的设计    11
3.4  自动搬运机器人搬运机械手的设计    12
3.4.1  机械手设计要求    12
3.4.2  机械手腕设计    12
3.4.3  张合机构的设计    13
3.4.4  升降臂的设计    16
3.4.5  张合传动的动力安装设计    18
3.5  自动搬运机器人升降部件的设计    18
3.5.1  升降机构的分析    18
3.5.2  升降机构的传动的设计    18
3.6  电机的选择    20
3.6.1  电机选样    20
3.6.2  底盘电机选择    22
3.6.3  升降电机的选择    23
3.6.4  张合电机的选择    25
3.7  齿轮的设计    25
3.7.1升降齿轮传动的设计    25
3.7.2张合齿轮传动的设计    29
4.1  对有限元分析软件的介绍    30
4.2  对主升降臂进行受力分析    30
5  结论    34
参考文献    34
致谢    35
附录    36

附录
附录1：零件图（A4×5）
附录1：部件图（A1×3）
附录2：自动搬运机器人机械设计装配图（A0×1）