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1、
第五屆河北省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽
The 5th Hebei Undergraduate Engineering
Training Integration Ability Competition
結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
Structure Design Scheme
共 頁
第 1 頁
編 號
（工作人員填寫）
全套圖紙程序加扣 3346389411或3012250582
1、設(shè)計思路
根據(jù)大賽題目要求，為達到搬運前進的目的，小車實現(xiàn)兩個功能：識別顏色和電路控制轉(zhuǎn)向，據(jù)此可以將小車分為機械結(jié)構(gòu)和電路
2、。驅(qū)動機構(gòu)要求能量利用率高、傳動比準(zhǔn)確，故優(yōu)先先用齒輪傳動。轉(zhuǎn)向機構(gòu)要求控制精度高、傳感器受到的外界干擾小、系統(tǒng)響應(yīng)及時，故選用傳感器和舵機。
搬運小車采用舵機控制轉(zhuǎn)向。相機模塊測到的顏色進行識別傳給主控芯片處理，將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成舵機應(yīng)該轉(zhuǎn)動的角度，從而達到搬運的功能。
機械機構(gòu)中，齒輪與齒輪嚙合，使小車運動，小車采用麥克納姆輪驅(qū)動,保證前后左右運動。
2、機器人線路規(guī)劃及物塊搬運控制方案
轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用舵機控制轉(zhuǎn)向。相機模塊測到的顏色傳給主控芯片處理，將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成舵機應(yīng)該轉(zhuǎn)動的角度，從而達到避障的功能。
小車輪子采用麥克納姆輪。根據(jù)賽道情況可以自由前后左右運動，設(shè)定小車應(yīng)
3、該運行的速度。設(shè)置程序，使其在規(guī)定的線路中以最合理的線路移動，從而達到搬運物體的目的。
3、總結(jié)和體會
搬運小車需要將顏色識別后進行搬運物體，同時需要控制小車的移動，以達到行駛過程中使用合理的路線目的。本次設(shè)計的小車?yán)枚鏅C控制；利用齒輪副將運動傳遞給機械臂實現(xiàn)抓取物體；并利用循跡燈實現(xiàn)路線的規(guī)劃；前輪轉(zhuǎn)向的角度與后輪的轉(zhuǎn)速相匹配,結(jié)構(gòu)簡單,傳動件少,質(zhì)量小,大大地降低了能量的損耗,小車行駛平穩(wěn)且更快。
此次比賽，提升我們團隊工程創(chuàng)新意識、實踐能力和合作精神，在思考的過程中我們將學(xué)過的理論知識與實踐結(jié)合，鍛煉了我們對所學(xué)知識活學(xué)活用的能力。
學(xué)校
4、名稱：北華航天工業(yè)學(xué)院
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小車裝配圖
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1：1
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5、
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學(xué)校名稱：北華航天工業(yè)學(xué)院
機器人裝配爆炸圖
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學(xué)校名稱： 北華航天工業(yè)學(xué)院
6、
機械手臂設(shè)計說明
此機械手臂為四軸機械手，通過多連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計而成，其中L1、L2為原動件，通過L1擺動，控制機械爪在X方向左右擺動，通過L2擺動，控制機械爪在Y方向上下擺動。再加上底座旋轉(zhuǎn)，使機械臂可以自由抓取物體并隨意移動
轉(zhuǎn)矩設(shè)計說明
M=FL?
F:機械爪自身的重量和所夾物體重量的和
L：機械臂最大的伸長量
其中L2+L4+L7≈286mm。F=mg≈3N
所以遠遠小于舵機所產(chǎn)生的力
機械設(shè)計創(chuàng)新特色說明
將工業(yè)上的機械臂運用到這次比賽中來，并加
7、上底盤、機械爪和麥克納姆輪，使這個搬運小車可以自由的前后左右運動，且擁有四個自由度，可以將某個地方的物體搬運到另一個地方，比較適合此次的比賽
機械手臂傳動機構(gòu)展開圖
比 例
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學(xué)校名稱： 北華航天工業(yè)學(xué)院
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工程訓(xùn)練大賽-智能物料搬運機器人設(shè)計 物流小車
