工程訓練大賽-智能物料搬運機器人設計 物流小車

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1、 第五屆河北省大學生工程訓練綜合能力競賽 The 5th Hebei Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition 結構設計方案 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、設計思路 根據大賽題目要求，為達到搬運前進的目的，小車實現兩個功能：識別顏色和電路控制轉向，據此可以將小車分為機械結構和電路

2、。驅動機構要求能量利用率高、傳動比準確，故優(yōu)先先用齒輪傳動。轉向機構要求控制精度高、傳感器受到的外界干擾小、系統(tǒng)響應及時，故選用傳感器和舵機。 搬運小車采用舵機控制轉向。相機模塊測到的顏色進行識別傳給主控芯片處理，將處理結果轉化成舵機應該轉動的角度，從而達到搬運的功能。 機械機構中，齒輪與齒輪嚙合，使小車運動，小車采用麥克納姆輪驅動,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 轉向機構采用舵機控制轉向。相機模塊測到的顏色傳給主控芯片處理，將處理結果轉化成舵機應該轉動的角度，從而達到避障的功能。 小車輪子采用麥克納姆輪。根據賽道情況可以自由前后左右運動，設定小車應

3、該運行的速度。設置程序，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。本次設計的小車利用舵機控制；利用齒輪副將運動傳遞給機械臂實現抓取物體；并利用循跡燈實現路線的規(guī)劃；前輪轉向的角度與后輪的轉速相匹配,結構簡單,傳動件少,質量小,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過的理論知識與實踐結合，鍛煉了我們對所學知識活學活用的能力。 學校

4、名稱：北華航天工業(yè)學院 裝 訂 線 小車裝配圖 比 例 1：1 第五屆河北省大學生工程訓練綜合能力競賽 共 頁 第 2 頁 裝

5、 訂 線 學校名稱：北華航天工業(yè)學院  機器人裝配爆炸圖 比 例 第五屆河北省大學生工程訓練綜合能力競賽 共 頁 第 3 頁 裝 訂 線 學校名稱： 北華航天工業(yè)學院

6、 機械手臂設計說明 此機械手臂為四軸機械手，通過多連桿結構設計而成，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，使機械臂可以自由抓取物體并隨意移動 轉矩設計說明 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生的力 機械設計創(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 機械手臂傳動機構展開圖 比 例 第五屆河北省大學生工程訓練綜合能力競賽 共 頁 第 4 頁 裝 訂 線 學校名稱： 北華航天工業(yè)學院 - 5 -