带机械臂的全方位轮式机器人设计+CAD图纸(9)
时间:2017-01-04 20:49 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
综上所述，本文选择电机驱动为机械手的驱动方式。 B）.传动方式的选择 传动装置是一种实现能量传递和兼有其它作用的装置，它的主要作用有：能量的分配与传递；运动形式的改变；运动速度的改变。机械传动是主要的传动装置，常用的有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等 根据机械手结构的实际情况选择齿轮传动。齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一类传动。它传动效率高，在正常的润滑条件下效率可达99%以上；传动比恒定，齿轮传动具有不变的瞬时传动比，所以可应用到高速传动中；结构紧凑，同等条件下其所占空间小；工作可靠、寿命长。 手指的设计将采用平移运动的方式来夹持物体，这里将采用左右螺旋轴和齿轮副一起作为传动机构来完成末端机构所要求达到的功能。采用这两种结构使整个末端执行器体积小、质量轻。 C）.手指的设计 不同的手指数量可以完成的动作以及动作复杂程度都不同，可以根据机械手必须完成的动作来确定机械手所需的最少手指数 。一个手指能推、滚或滑动小物体，还可以用力操作开关等；两个手指除具有一个手指完成的功能外，它还能抓住物体并可精确的控制物体的位置和取向；三个手指除了能完成两个手指可完成的功能外，它还有在手中反复抓握物体的功能，如将物体抛入空中并在新的位置抓住物体；多个手指则具有更大的灵活性，如可以抓住和操作多个物体。对于本文的移动机器人，只需能够抓住物体，控制物体的位置和取向，那么两个手指就能满足此工作要求，所以在结构上将采用两指结构。从而两手指相对于末端执行器在左右螺旋轴的带动下做平移运动，达到开合作用。 工业机器人应用的双指机械式夹持器按其手爪的运动方式可分为回转型和平移型 。如图 3.2和3.3 是两种典型的机械夹持器结构。本文选择平移型夹持器的结构，它与前者相比具有结构简单、控制容易的优点。 1.支架 2.杆 3.圆柱销 4.杠杆 1.电动机 2.丝杠 3.导轨 4.钳爪杆 图3.2杠杆式回转型夹持器 图3.2左右旋丝杠原理图 经过以上的研究讨论从而设计末端执行器结构如图3.4所示。末端执行器机械结构采用超硬铝合金材料，在保证一定的刚度的同时又降低了整体的重量。手指伸出长度为 50mm，开合范围 4-44mm。它的内部结构是这样的，驱动电机经齿轮1传动齿轮2，驱动左右螺旋轴3使手指6、7进行开合运动。导向轴引导并固定手指的运动轨迹。 1.电机 2.齿轮 3.左右螺旋轴 4.导向轴 5.齿轮 6.夹持器右指 7.夹持器左指 图3.4 末端执行器结构图 手指形状如图2.12所示，前段平行处可以夹持形状规则（与手指接触面为平面）的物体，后段为菱形形状，可以夹持圆形和不规则形状的物体 。这种设计可以更好的使机器人完成工作。 3.1.3电机的选型与计算 本文设计要求夹持的物体重为 m=3kg，设螺纹为 M8，其中径 r=3.6mm，螺距 P=1mm，当量摩擦系数 f=0.1，Q为轴向载荷，M为螺纹驱动力矩。手指材料为铝合金，表3.1列出了铝合金与常用材料的磨擦系数， 表3.1 主要工程材料摩擦系数 摩擦副材料 静摩擦系数 铝合金 黄 铜 0.27 (责任编辑：qin) |