应用现代设计方法学进行楼宇清扫机器人的总体和提升设计

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1230  论文字数:12133.页数:36

摘    要
 随着社会经济的发展,家庭居住条件也发生了很大的变化，从而迫切需要一种清扫机器代替人们繁重而有琐屑的打扫工作。楼宇清扫机器人在当前人们的生产生活中正在发挥越来越重要的作用。本设计主要利用PROE和AutoCAD软件工具，充分发挥计算机辅助设计的优越性，实现了清扫机器人的设计构想。本设计结构简单平稳，成本低耗，功能显著。车体的大部分运动采用了齿轮齿条传动，实现结构上的简洁化。按照一定的控制顺序使车体平行楼梯层面移动，达到了平稳要求；控制部分采用了无线遥控，增加使用范围，减少了操作上的不便，提高了控制的效率；驱动机器人的电源采用了低压可充电型电池，使其能够循环利用，响应了生活环保机械的口号；将普通的扫尘器改造成符合要求的清洁机械，降低了成本，在尺寸上符合普遍性，适合于大多场合，在结构上进行了突破；机器人前方的防滑装置充分利用楼梯上的防滑铜线的特点实现推动机器人的功能。

关键词： PROE   AutoCAD  机器人控制

Abstract

 With the social and economic development, family living conditions there have been great changes, thus an urgent need for a sweeping machines to replace the heavy cleaning work and frivolous.The building cleaning robot is playing more and more vital role in the current people's production life. This design mainly uses PROE and the AutoCAD software tool, displays the computer-aided design fully the superiority, realized has swept clear robot's design conception. This design structure simple steady, the cost low consumption, the function is remarkable. Chassis's majority of movements have used the gear rack drive, realizes in structure Jan to purify. Causes the chassis parallel staircase stratification plane migration according to certain control sequence, has met the steady requirements; The control section has used the wireless remote control, increases the use scope, reduced in operation inconvenient, raised the control efficiency; Actuated chassis's power source to use the low pressure to be possible the charge battery, enabled its to circulate the use, responded the life environmental protection machinery's slogan; Ordinary will sweep the dust transformation to conform to the request clean machinery, reduced the cost, conforms to the universality in the size, suits in mostly the situation, has carried on the breakthrough in the structure; Front in chassis's non-skid device full use staircase's skid resistant copper wire's characteristic realizes the impetus chassis function.

Key words：PROE   AutoCAD   Robotics

目  录
摘  要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
目  录 Ⅲ
第一章  绪论 1
1.1 机器人由来与发展   1
1.2 清扫机器人应用背景  2
1.3 清扫机器人的发展现状及趋势  3
1.3.1 清扫机器人的国外发展现状 4
1.3.2 清扫机器人的国内发展现状 5
1.3.3 清扫机器人的发展趋势 5
第二章 清扫机器人设计相关基础――虚拟装配技术  6
2.1基本概念  6
2.1.1虚拟装配  6
2.1.2装配关系 6
2.1.3 装配约束 7
2.2 基于装配约束的产品设计   7
2.1.1基于装配约束的CAD设计思想 7
2.1.2基于装配约束的产品CAD设计方法 7
2.3 本设计采用的设计软件――PROE 8
第三章　清扫机器人的方案构思与拟定 9
3.1清扫机器人的方案构思 9
3.1.1目的和意义 9
3.1.2 设计内容 9
3.1.3 设计要求 9
3.2 清扫机器人的方案拟定 10
3.3.1 清洁机械功能介绍 10
3.3.2该清扫机器人的效果图 10
第四章  传动方案与动力的设计、计算和分析  11
4.1  清扫机器人体的辅助清扫部分设计  11
4.3.1清扫机器人体的辅助清扫部分设计  11
4.3.2工作原理和结构图 11
4.3.3 下楼梯为主介绍清扫机器人的运动过程 12
4.2 清扫机器人的清扫执行机构的设计   16
4.3 齿轮齿条传动设计计算说明 18
4.3.1齿条的参数确定 18
4.3.2 齿轮的几何计算 18
4.3.1齿轮受力分析 18
4.4  电机的选择 19
4.4.1有关驱动轮上的电机选择   19
4.4.2有关齿轮齿条啮合的电机选择  21
4.4.3 有关推拉机构的电机选择  21
4.5 机器人电源的选取  22
第五章  动作执行机构的设计计算说明   23
5.1行程设计计算   23
5.2  机器人提升装置的运动尺寸确定 23
5.2.1 高度设计要求  23
5.2.2长度设计要求   24
第六章 控制部分说明  26
6.1  电力控制部分设计 26
第七章 总结 28
参考文献   31
致谢 32

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