在选择车轮时，需要考虑地面的性质、机器人小车的自重与负载。考虑到图书馆地面时硬实光滑的，地面平坦，所以选择实心车轮。

2.2图书馆自动存取机器人存取机构的比较和选择

图书馆自动[5]存取机器人存取机构是图书自动存取机器人的重要组成部分，它所要完成的主要任务包括：在小车移动到指定位置后，通过定位系统识别并找到目标书籍，发送取书指令给机械手去完成对图书的夹取任务。当机械手收到的是还书命令时，首先小车应运动到指定的位置，到达地点后由机器人存取机构完成存图书任务将图书放置到书架的最后一排，在完成任务后，机器人存取机构回到初始位置等待下一个命令。

2.2.1机械手机构方案确定

有四种典型的机械手结构：直角坐标机械手机构、球面坐标机械手结构、柱面坐标机械手结构、关节型球面坐标机械手结构。

直角坐标机械手结构，它的各自由度之间都是直角关系，可以为机器人机械手提供3个方向的自由度。图书的夹取机构可以安装在机械手的末端来完成图书的存取任务。直角坐标机械手结构在机器人焊接、零部件装配、上下料等产业中都有广泛的应用。工作空间是一个长方体，它的优点在于运动直观、控制比较简单，缺点就是灵活度不高，占用的空间比较大。

球面坐标机械手结构，它由两个球面旋转关节和一个直线平移关节组成。机械手可以完成两个方向上的旋转运动和一个方向上的平移运动，主要应用在机械手点焊、货物的搬运上。它的优点在于占用的空间比较小，工作范围比较大，灵活度够高，缺点就是在运动控制方面较复杂。

柱面坐标机械手结构，它由两个直线平移关节和一个球面旋转关节组成。机械手可以完成两个方向上的直线平移运动和一个方向上的旋转运动，主要应用在货物的装卸和搬运、机械装配。它的优点在于定位精度高、占用空间较小、工作空间大，缺点就是它的负载能力较差。

关节型球面坐标机械手结构，它是由三个球面旋转关节组成的。机械手可以在三个方向上进行旋转运动，主要应用于油漆喷涂、机械焊接、机械装配等产业。它的优点在于适用性强、动作灵活性高、工作范围大，缺点就是运动不直观、控制复杂。

图书在存取的过程中要实时进行定位来方便图书的正确放置，直角坐标机械手结构的运动非常适合安装传感装置实现精确定位[6]，还有就是直角坐标机械手结构控制简单。直角坐标机械手机构的线性执行器选择的是滚珠丝杠结构。

2.2.2线性执行器方案选择

根据传动的方式来划分，直角坐标机械手结构的直线定位单元可以分为滚珠丝杠线性执行器、同步齿形带线性执行器、齿轮齿条线性执行器等。滚珠丝杠线性执行器大多数用在行程较短的紧密运动中，而同步齿形带线性执行器大多数用于速度较快、行程长的运动中。考虑到安装在图书馆工作的机器人小车在存取书籍时运动速度较慢、行程短，故选择滚珠丝杠线性执行器。

滚珠丝杠线性执行器中的丝杠轴和丝杠螺母之间是大量在做滚动运动的钢珠，所以滚珠丝杠的运动效率比较高。滚珠丝杠使用的驱动力矩是滑动丝杠力矩的三分之一，这个是说滚珠丝杠只需提供三分之一的就可以达到滑动丝杠应有的效果，这样可以大大节约能源，减少成本。

滚珠丝杠一般使用的是世界上顶尖设备连贯的生产出来的产品，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面，对温度、湿度都要求的非常的严格，由于在生产中，管理体制比较健全，所以也就决定了滚珠丝杠性能会很好。由于滚珠丝杠所起的作用决定了滚珠丝杠在工作中不能有太大的误差，所以在选择丝杠是必须认真负责。 PRO/E图书自动存取机器人的设计(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_54191.html