多功能机器人创新设计

多功能机器人创新设计

摘  要

解决“如何让工作变的更高效，安全，减少工作人员在危险环境中工作时间，使工作更具安全性？”，开发多功能机器人在第一时间进入现场进行作业，而工作人员只在危险环境外操作，保证工作人员生命安全。本课题组通过研究并开发一款多功能机器人。该机器人具有独特的机械结构和电控系统，可以完成一些较为复杂的工作任务。

开发的机器人采用三段式底盘结构，可以完成翻越矮墙、爬楼梯、爬陡坡、越壕沟等动作。强劲的底盘功能使机器人具有较强的通过能力，确保机器人能够顺利到达目的地执行任务。在机器人的底盘上安装一条精密的机械臂，机器人可以利用它来完成抓放物品等简单动作。

在拥有良好的硬件设备的同时，该机器人还具有一套用单片机功能实现的遥控系统，可以使操作人员在远离危险区域的地方操纵机器人，降低人员操作危险性。

目前国外在特殊工作场合的机器人使用频率比较高，机器人种类也比较丰富多样。例如中央空调的通风管道清洁，机器人排爆，机器人反恐等。而国内机器人使用就不那么普遍了。因此课题组做该方面的创新研究还是很有必要和现实意义的。

关键词： 机器人  底盘  遥控

目 录

中文摘要 I

英文摘要 II

第一章 绪论 1

1.1 选题的背景与意义 1

1.2 国内外概括 2

1.3 研究内容 5

1.3.1机器人结构设计 5

1.3.2机器人的制造与试验 6

1.3.3机器人电子控制系统的研制 6

1.4 本章小结 6

第二章  设计任务 7

2.1 设计题目 7

2.2 设计目标与要求 7

2.3 设计内容和完成情况 7

2.3.1 动作要求 8

2.3.2 机器人设计制作完成情况 8

2.4 本章小结 9

第三章  结构设计 10

3.1 底盘结构设计 10

3.1.1  底盘结构 10

3.1.2  底盘螺纹螺杆机构 10

3.2 机械臂转盘结构设计 11

3.3 机械臂结构设计 12

3.3.1  机械臂平动机构 12

3.3.2  机械臂前端转动机构 12

3.3.3  机械手腕转动机构 13

3.4 机械手结构设计 14

3.5 总体结构设计 14

3.6 本章小结 15

第四章 机器人遥控部分设计 16

4.1 控制部分两种方案 16

4.2 发送模块设计 16

4.3 接受模块设计 20

4.4 电机驱动模块设计 22

第五章 机器人设计相关计算与分析 24

5.1 底盘驱动部分设计与计算 24

5.2 底盘驱翻折部分设计与计算 24

5.3 手臂动力与传动的设计、计算与分析 25

5.3.1  手臂的转台部分 25

5.3.2  手臂的垂直升降部分 25

5.3.3  手臂的水平伸缩部分 26

5.3.4  手臂前端转动部分 26

5.3.5  手臂的手腕部分 26

5.3.6  手臂的手爪部分 26

第六章 作品照片 27

第七章 总结 30

致 谢 32

参考文献 33