校园垃圾拾捡机构行走机构设计（优秀含CAD及三维PROE图纸）.zip

校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 1 - 摘 要 校园垃圾拾捡机构是为了保持校园环境清洁而设计的一种由抓取机构固定在行走 机构上构成的一类的小车机器人的专门工作机构。 校园垃圾拾捡机构是一辆采用直流伺服电机驱动的四轮平面移动小车，该机构采 用前轮转向后轮驱动，车上装有摄像头，超声波传感器和碰撞传感器等，用以控制校 园垃圾拾捡机构行走机构而躲避障碍物，通过识别废纸、果皮、塑料等垃圾通过控制 抓取机构拾捡垃圾放置于垃圾箱内。 关键词: 行走机构；校园垃圾拾捡机构；机器人 AbstractAbstract 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 2 - Picking up trash on campus is a special body of a mechanism in order to keep the school environment clean and designed by grasping mechanism fixed on the running gear consisting of a class of car robot. Picking up trash on campus is an organization driven by DC servo motors to move four flat cars, the agency uses rear-wheel drive front-wheel steering, the car is equipped with cameras, ultrasonic sensors and collision sensors, picking up trash on campus organizations to control travel agencies and avoid obstacles by identifying waste paper, peel, plastic and other garbage picking up garbage placed in the trash by controlling the grasping mechanism. Keywords:Keywords:Walking agencies;Campus garbage pick up agencies; robot 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 3 - 目目 录录 1 绪论 .- 4 - 1.1 移动机器人概述 .- 4 - 1.2 课题研究意义 .- 4 - 2 校园垃圾拾捡机构总原理 .- 5 - 3 校园垃圾拾捡机构行走机构设计与计算 .- 6 - 3.1 行走机构的工作原理 .- 6 - 3.2 方案设计 .- 7 - 3.3 电动机选型 .- 8 - 3.4 设计链传动 .- 9 - 3.5 链轮的设计及计算 .- 11 - 3.6 轴的设计及计算 .- 12 - 3.7 机架支脚端盖设计 .- 16 - 3.8 轴承选择 .- 16 - 3.9 联轴器的选择 .- 17 - 3.10 减速器的选择.- 17 - 3.11 转向梯形设计键的选用与校核.- 17 - 3.12 键的选用与校核.- 21 - 3.13 纹紧固件选型.- 21 - 3.14 防松装置.- 22 - 3.15 密封件选择.- 22 - 3.16 一些标准零件一览表.- 23 - 4 总结 .- 24 - 参考文献 .- 24 - 致 谢 .- 26 - 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 4 - 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 姓名：阳颖姓名：阳颖 2014年5月15日 班级：农机班级：农机101101 指导老师：饶洪辉指导老师：饶洪辉 学号：学号：2010095520100955 目录 1 2 3 4 校园垃圾拾捡机构行走部分总原理图 后轮驱动部分设计 前轮转向部分设计 总结 1 .校园垃圾拾捡机构行走部分总原理图 校园垃圾拾捡机构行走机构是采 用传感器技术自动控制小车的向 前行进（后退）和转向的一种全 自动化的移动平台。 梯形连杆机构转向 链传动驱动轴转动 2.后轮驱动部分设计 电动机启动 链传动键连接 后驱动轴转动 车轮转动 链链 轮轮 链链 条条 后轮部分零件图 驱驱 动动 轴轴 后支脚后支脚 后支脚端盖后支脚端盖 3.前轮转向部分设计 电动机启动 减速器 前轮转向轴 前轮转向 联轴器联轴器键连接 转向连杆 前转向轴 前从动轴 连杆机构转向图连杆机构转向图 前端盖 前支脚 4.总结 通过毕业设计，让我在认识新的知识的同时又 发现了以往学习中的许多不足，由于能力有限， 设计中存在许多不足，有待完善 最后，感谢指导老师的耐心辅导，感谢各评 委老师的点评指正 各位评委工作顺利！家庭幸福！ 祝 ： 谢谢聆听！ JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本本 科科 毕毕 业业 论论 文（设文（设 计）计） 题目： 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 学学 院：院： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 专专 业：业： 年年 级：级： 指导教师指导教师 二二 0 0 一四一四 年年 五五 月月 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 1 - 摘 要 校园垃圾拾捡机构是为了保持校园环境清洁而设计的一种由抓取机构固定在行走 机构上构成的一类的小车机器人的专门工作机构。 校园垃圾拾捡机构是一辆采用直流伺服电机驱动的四轮平面移动小车，该机构采 用前轮转向后轮驱动，车上装有摄像头，超声波传感器和碰撞传感器等，用以控制校 园垃圾拾捡机构行走机构而躲避障碍物，通过识别废纸、果皮、塑料等垃圾通过控制 抓取机构拾捡垃圾放置于垃圾箱内。 关键词: 行走机构；校园垃圾拾捡机构；机器人 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 2 - AbstractAbstract Picking up trash on campus is a special body of a mechanism in order to keep the school environment clean and designed by grasping mechanism fixed on the running gear consisting of a class of car robot. Picking up trash on campus is an organization driven by DC servo motors to move four flat cars, the agency uses rear-wheel drive front-wheel steering, the car is equipped with cameras, ultrasonic sensors and collision sensors, picking up trash on campus organizations to control travel agencies and avoid obstacles by identifying waste paper, peel, plastic and other garbage picking up garbage placed in the trash by controlling the grasping mechanism. Keywords:Keywords:Walking agencies;Campus garbage pick up agencies; robot 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 3 - 目目 录录 1 绪论 .- 4 - 1.1 移动机器人概述 .- 4 - 1.2 课题研究意义 .- 4 - 2 校园垃圾拾捡机构总原理 .- 5 - 3 校园垃圾拾捡机构行走机构设计与计算 .- 6 - 3.1 行走机构的工作原理 .- 6 - 3.2 方案设计 .- 7 - 3.3 电动机选型 .- 8 - 3.4 设计链传动 .- 9 - 3.5 链轮的设计及计算 .- 11 - 3.6 轴的设计及计算 .- 12 - 3.7 机架支脚端盖设计 .- 16 - 3.8 轴承选择 .- 16 - 3.9 联轴器的选择 .- 17 - 3.10 减速器的选择.- 17 - 3.11 转向梯形设计键的选用与校核.- 17 - 3.12 键的选用与校核.- 21 - 3.13 纹紧固件选型.- 21 - 3.14 防松装置.- 22 - 3.15 密封件选择.- 22 - 3.16 一些标准零件一览表.- 23 - 4 总结 .- 24 - 参考文献 .- 24 - 致 谢 .- 26 - 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 4 - 1 绪论 1.1 移动机器人概述 校园捡拾垃圾移动机器人是用智能化控制技术，在校园环境下机器人系统的自主运 动、规划和控制机构的执行。平台小车的移动用来扩展抓取机构的工作空间，使机抓 取机构能以更合适的姿态抓取垃圾，同时校园捡拾垃圾移动机器人中的抓取机构的加 入也极大提高了移动机器人的性能。 1.2 课题研究意义 把校园捡拾垃圾移动机器人抓取机构安装在移动平台上，这种把抓取机构安装在 行走机构的移动平台上的方法使抓取机构拥有很大的操作工作空间。并同时小车具有 移动和操作功能，这样使它好于一般的机器人和传统机械手。因此，研究这类机构的 控制问题有十分重要的理论价值和实践意义。 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 5 - 2 校园垃圾拾捡机构总原理 2.1 机构总原理图 图 2.1 机构总原理 2.2 捡拾垃圾机构的操控过程 校园捡拾垃圾机构工作时，启动遥控控制按钮，点动小车的开关按钮，把电源接通， 校园捡拾垃圾机构行至校园内的工作区域，启动小车操作自动化控制按钮，这时机器 进入自主运动运动状态。 校园捡拾垃圾机构通过视觉传感器 摄像头传达垃圾所在位置：当在抓取机构所能 抓取的范围内没有发现有垃圾时，小车后轮驱动电机启动小车向前行进，寻找垃圾， 直至发现在其范围内发现垃圾时，驱动电机关闭小车停止移动，然后启动抓取机构控 制系统，抓取机构通过传感器调整抓取机构位置使爪子对准垃圾，爪子闭合抓取垃圾， 机械手随转台向垃圾箱方向转动，转到垃圾箱上方触碰到一行程开关，将垃圾放入垃 圾箱内，随后机械手随转台转回到自由初始状态。小车继续行进寻找垃圾目标。 校园捡拾垃圾机构在工作过程中，通过周围装有的传感器发现有障碍物时，转向 电机启动，控制机构转向，避开障碍物。 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 6 - 3 校园捡拾垃圾机构行走机构设计与计算 3.1 行走机构的工作原理 行走机构是采用传感器技术自动控制小车的向前行进（后退）和转向的一种全自 动化的移动平台。校园捡拾垃圾机构通过摄像头 视觉传感器，传达垃圾位置信息，进 而控制小车的前进与否及转向。 (1)行走机构移动平台图 图 3.1 行走机构 （2）行走机构向前前后移动 校园捡拾垃圾机通过视觉传感器传达垃圾位置：当在机械手所能达到的范围内没 有发现有垃圾时，机器人继续向前行进，寻找目标，直至发现在其范围内发现垃圾时， 行走机构停止移动，启动机械手控制系统，将垃圾拾捡入垃圾箱，之后机构继续移动。 （3）行走机构转向 机构在工作过程中，小车体上方装有传感器，当发现有障碍物时，控制转向电 机启动，进而控制校园捡拾垃圾机构转向。从而使小车避开障碍物。 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 7 - 小车转向原理如下图： 3.2 方案设计 （1）后轮驱动，前轮转向（） （2）前轮驱动，前轮转向 （3）四轮驱动，四轮转向 最终采用方案（1）进行设计 3.2.1 后轮驱动原理（如下图） 后轮驱动路线： 链传动键联接 电动机启动后驱动轴转动车轮转动 移动平台后轮驱动 图 3.3 后轮驱动图 a a 图 3.2 转向梯形 校园垃圾拾捡机构行走机构设计 - 8 - 3.2.2 前轮转向原理（如下图） 前轮转向路线： 联轴器联轴器键