智能排爆機械手設(shè)計【五自由度】【6張CAD圖紙+PDF圖】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 智能排爆機械手學生：第1章 緒論1.1 前言排爆機器人(Explosive Disposal Robot)是指代替人到不能去或不適宜去的有爆炸、危險等環(huán)境中、或進行了排除危險物工作的機器人，是專門用于搜索、探測、處理各種爆炸危險品的防暴機器人。1.2 智能排爆機器人的作用及應(yīng)用排爆機器人一般具有排除爆炸物、消防、解救人質(zhì)、搬運、射擊、摧毀、爬樓梯等功能。但此主要針對的是小型的排爆機器人，機器人一般裝多臺彩色CCD像機用對爆炸物進行觀察，還有一個多自由度的機械手，一般由多個轉(zhuǎn)動、伸縮關(guān)節(jié)組成，利用手爪、夾鉗可將爆炸物的引信、雷管擰下，運走爆炸物，這是排爆機器人很重要的組成部分。1.3 智能排爆機器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀英國P.W.Allen公司生產(chǎn)的Defender是一款大型的排爆機器人，它的一些先進的功能可以滿足正在發(fā)展的反恐需求，例如，處理核生化裝置、擴展的光譜射頻遙感測量裝置，可通過線纜操控，也可以通過無線SSRF遙控，采用全向天線，控制半徑能夠達到2km，車體是采用模塊化結(jié)構(gòu)的，主要的部件使用強度高、質(zhì)量輕的鈦，大范圍配置并采用標準配件，優(yōu)點為結(jié)實耐用、維修簡單、通用性好、可靠性高。MiniAndros(圖1.1)是美國Remotec公司設(shè)計的Andros機器人家族中的最新產(chǎn)品，在設(shè)計之中它采用了先進地模塊化設(shè)計的思想，能夠使整機方便、快速拆卸。圖圖 1.1 MiniAndros排爆機器人排爆機器人相對于國外，我國在排爆機器人研究的方面起步較晚。目前，國內(nèi)在該領(lǐng)域進行研究的主要有中科院沈陽自動化所，北京航空航天大學，上海交通大學，華南理工大學等。中國科學院沈陽自動所先后研制出了“靈蜥-A”、“靈蜥-B”和“靈蜥-H”等反恐防暴機器人?！办`蜥-B”(圖1.2)由本體、電動收纜裝置、控制臺和附件箱四部分組成，自重達180kg，是電池電力驅(qū)動的，最大直線運動速度是40米分鐘，采用三段履帶設(shè)計可以讓機器人上和下樓梯，能跨越0.45米高的障礙，實現(xiàn)了全方位行走，具備較強地面適應(yīng)能力。圖圖 1.2 靈蜥靈蜥-B排爆機器人排爆機器人上海交通大學是我國最早從事于機器人技術(shù)研發(fā)的高校之一，Super-DII型排爆機器人是“863”計劃項目，是由上海交通大學與北京中泰通公司聯(lián)合研制，曾在北京參加了第二屆國際警用裝備博覽會。最近研發(fā)SPUER-III排爆機器人(圖1.3)，整機質(zhì)量250kg，長1.6m，寬0.84m，高1.3m，行走速度為2.4km/h，可跨越350mm的障礙物或溝壕，爬30 40斜坡或樓梯，同時可以將整體機身抬高了350mm，手臂伸展全長為1.75m，5+1自由度三臂桿結(jié)構(gòu)組成。圖圖 1.3 SPUER型排爆機器人型排爆機器人1.4 智能排爆機器人的關(guān)鍵技術(shù)機械手是智能排爆機器人的最主要的裝置，各種作業(yè)的操作基本上都由它完成。對設(shè)計要求為：重量輕、結(jié)構(gòu)簡單且堅固、尺寸和慣量都盡量小、操作必須靈活。在設(shè)計具體結(jié)構(gòu)的時候，應(yīng)該要根據(jù)所要實現(xiàn)的主要功能，選擇合適的自由度。在設(shè)計過程中，可以綜合考慮兩方面因素，以選定最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式。1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容本課題主要任務(wù)是設(shè)計一種5自由度的智能排爆機器人機械手，主要進行智能排爆機器人的功能分析、智能排爆機器人機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計、重要零部件的受力分析與校核、電機、氣缸選型與計算和主要零件工程圖繪制。第2章 總體方案設(shè)計2.1概述智能排爆機器人一般具有排除爆炸物、解救人質(zhì)、消防、搬運、摧毀、射擊、爬樓梯等功能。但是這里主要針對的是小型的排爆機器人，機器人車上一般裝有多臺彩色CCD像機用來對爆炸物進行觀察，還有一個多自由度機械手，一般由多個轉(zhuǎn)動和伸縮關(guān)節(jié)組成，利用手爪或夾鉗可將爆炸物的引信或雷管擰下，并運走爆炸物，這是排爆機器人最重要的組成部分。2.2系統(tǒng)組成排爆機械手系統(tǒng)由機體、運輸代理、供電和控制裝置四個部分組成。小車和本體論元器件組成機體；主傳動機構(gòu)的伸縮臂和把握機構(gòu)、電源、氣缸與機械傳動兩幅形控制裝置，主要由自動控制和手動控制兩部分。2.3設(shè)計方案確定“機”指的是機械，機械手的動作過程分為五部分：機械手的上升和下降、機械手的前伸和后縮、機械手的加緊和放松、機械手的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)、小車的前進和后退。在這五部分中我們靠機械完成機械手的上升和下降動作，本課題所做的機械手是采用氣缸的回轉(zhuǎn)和伸縮來完成排爆機械手動作。圖圖2.1 機械手結(jié)構(gòu)簡圖機械手結(jié)構(gòu)簡圖圖圖2.2 整體裝配圖整體裝配圖第3章 排爆機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計，我確定了基本的方案，機械手由手爪、腕關(guān)節(jié)、臂部、肩關(guān)節(jié)、機身和腰關(guān)節(jié)組成。主要由氣缸來驅(qū)動機械手的伸縮和回轉(zhuǎn)，接下來進行各個部件的設(shè)計。圖圖3.1 手爪結(jié)構(gòu)圖手爪結(jié)構(gòu)圖圖圖3.2 滑槽杠桿式手部結(jié)構(gòu)、受力分滑槽杠桿式手部結(jié)構(gòu)、受力分析析圖圖3.3 臂臂部裝配圖部裝配圖圖圖3.4 回轉(zhuǎn)缸置于回轉(zhuǎn)缸置于升降缸之上的機升降缸之上的機身結(jié)構(gòu)示意圖身結(jié)構(gòu)示意圖圖圖3.5回轉(zhuǎn)缸回轉(zhuǎn)缸的截面的截面圖圖圖圖3.6 手手臂各部臂各部件重心件重心位置圖位置圖