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机械原理课程设计设计说明书机器人设计学院：机电工程学院专业班级：09车辆二班指导老师：李粤学生姓名：舒俊华学号：20090507310066起止日期：2011年6月10日至2011年6月29日目录设计任务书1前言2方案设计3评价10创新设计心得11参考资料12课程设计任务书2010-2011学年第二学期课程名称：机械原理设计题目：机器人的设计完成期限：2011年6月10日至2011年6月29日内容及任务设计任务：设计一个机器人，要求机器人由轮子驱动可以在室内进行简单的行走。机器人的手臂可以伸缩，并可以抓取小件物品。机器人的身体可以上升下降，以抓取不同高度的物品。原始数据及设计要求该机器人主要由三部分组成：手臂部分，主体部分，底盘部分。手臂部分是该机器人设计的主要部分。其大致分为手臂连杆机构，手抓部分，滑块及固定杆。滑块在固定杆上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动。连杆机构可以作前后伸缩，左右摆动。手爪部分用于抓取物品，利用钢丝绳传动。主体部分是利用马达传动，供给手臂部分以运动的动力。主体内部依靠齿轮系变换传动比，并用丝杆与底盘相连，靠丝杆的转动来使主体部分上升下降。底盘部分也是利用马达传动，靠轮子的运动使机器人相对于地面运动，并能实现转弯。底盘通过导杆及丝杆与主体相连。设计工作：编写说明书一份及机构图一张参考资料《机械原理》第七版孙恒主编，高等教育出版社《机械设计》第四版邱宣怀主编，高等教育出版社前言机器人的主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。与传统的机器相比，具有生产过程的几乎完全自动化和生产设备的高度适应能力等优点。现在工业机器人主要用于汽车工业、机电工业（包括电讯工业）、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其它重型工业和轻工业部门。机器人除了在工农业上广泛应用之外，还用于进行探索，即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。机器人与我们息息相关！学习和研究机器人对我国的机器人行业的发展至关重要。方案设计一，底盘的设计：底盘部分利用马达传动，靠轮子的运动使机器人相对于地面运动，并能实现转弯。底盘通过导杆及丝杆与主体相连。(a)差速器（实现机器人的转弯）当左右驱动车轮存在转速差时，左、右车轮上的转矩之差等于折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩。1,2-半轴齿轮；3-差速器壳；4-行星齿轮；5-行星齿轮轴；6-主减速器从动齿轮差速器运动原理示意图（b）马达(供给机器人动力)底盘部分的一些参数（单位：mm）轴距轮距前轮宽后轮宽轮直径马达500450100150150功率p=25w转速n=800r/m电压U=12v底盘部分平面图马达轮子差速器二，主体部分设计主体部分是利用马达传动，供给手臂部分以运动的动力。主体内部依靠齿轮系变换传动比，并用丝杆与底盘相连，靠丝杆的转动来使主体部分上升下降。（a）马达（供给动力）（b）齿轮系（控制主体部分的上升下降）该齿轮系的传动比为：i13=W1/W3=i12xi23=R3/R1=10（c）丝杆（控制主体部分的上升下降）（d）头部（内置蓄电池及放一照明灯）灯摄像头主体部分的一些参数LED灯摄像头齿轮系的传动比丝杆长度马达10w100万像素10500mmP=15wN=800r/min电压U=12v主体部分主视图马达齿轮丝杆头部三，手臂部分手臂部分是该机器人设计的主要部分。其大致分为手臂连杆机构，手抓部分，滑块及固定杆。滑块在固定杆上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动。连杆机构可以作前后伸缩，左右摆动。手爪部分用于抓取物品，利用钢丝绳传动。（a）手爪部分（b）手臂连杆机构（抓取物体）(c)滑块部分（滑块在固定杆上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动）手臂部分的一些参数连杆(mm)L1=L4=700L2=L3=450L5=350L6=500L7=80马达P=18wn=800r/min电压U=12v手臂部分主视图评价底盘部分底盘部分是利用马达驱动，靠轮子的运动使机器人相对于地面运动，利用差速器能实现转弯。底盘通过导杆及丝杆与主体相连。结构简单，成本较低。主体部分主体部分是利用马达传动，供给手臂部分以运动的动力。主体内部依靠齿轮系变换传动比，并用丝杆与底盘相连，靠丝杆的转动来使主体部分上升下降。稳定性较好，结实耐用。灵活性较差，导致上升下降较慢。手臂部分滑块在固定杆上移动，推动手臂连杆机构作相应的运动。连杆机构可以作前后伸缩，左右摆动。手爪部分用于抓取物品，利用钢丝绳传动。由于连杆较多，导致精度有误差，导杆过多导致手臂部分显得笨重，运动迟缓。钢丝绳长期工作受力，影响其使用寿命。创新设计心得经过十几天的努力，无数次的通宵熬夜，机械原理的课程设计终于圆满完成了。突然有一种自豪感！在十几天的设计之路上，得到了同学们的热情帮助。在此，我深表感谢！谢谢你们！课程设计对我来说是一个全新的挑战，因为以前没有经历过。作为机械原理这门课的课程设计，这次的课程设计和机械原理息息相关。如果我们没有学好这门课的话，会给课程设计带来很大不便。这要求我们要管好自己，增强主观能动性。因为机械原理这门课不容易，换句话说，很难！所以在平时的学习中会有不少听不懂的，有时候听不懂就不听了，而在课程设计中发现，有些听不懂，不想听的，恰恰是最重要的。我们要在平时养成遇到问题知难而上，而不是放弃，这样我们才能更好地完成工作。这次机器人的设计，让我在这个过程中学会了团队合作，学会了坚持不懈的努力，更从中学会了如何做人的道理，真是让我受益颇多。经这参考资料1.《机械原理》第七版孙恒主编，高等教育出版社2.《机械设计》第四版邱宣怀主编，高等教育出版社