智能排爆机械手设计【五自由度】【6张CAD图纸+PDF图】

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 智能排爆机械手学生：第1章 绪论1.1 前言排爆机器人(Explosive Disposal Robot)是指代替人到不能去或不适宜去的有爆炸、危险等环境中、或进行了排除危险物工作的机器人，是专门用于搜索、探测、处理各种爆炸危险品的防暴机器人。1.2 智能排爆机器人的作用及应用排爆机器人一般具有排除爆炸物、消防、解救人质、搬运、射击、摧毁、爬楼梯等功能。但此主要针对的是小型的排爆机器人，机器人一般装多台彩色CCD像机用对爆炸物进行观察，还有一个多自由度的机械手，一般由多个转动、伸缩关节组成，利用手爪、夹钳可将爆炸物的引信、雷管拧下，运走爆炸物，这是排爆机器人很重要的组成部分。1.3 智能排爆机器人国内外研究现状英国P.W.Allen公司生产的Defender是一款大型的排爆机器人，它的一些先进的功能可以满足正在发展的反恐需求，例如，处理核生化装置、扩展的光谱射频遥感测量装置，可通过线缆操控，也可以通过无线SSRF遥控，采用全向天线，控制半径能够达到2km，车体是采用模块化结构的，主要的部件使用强度高、质量轻的钛，大范围配置并采用标准配件，优点为结实耐用、维修简单、通用性好、可靠性高。MiniAndros(图1.1)是美国Remotec公司设计的Andros机器人家族中的最新产品，在设计之中它采用了先进地模块化设计的思想，能够使整机方便、快速拆卸。图图 1.1 MiniAndros排爆机器人排爆机器人相对于国外，我国在排爆机器人研究的方面起步较晚。目前，国内在该领域进行研究的主要有中科院沈阳自动化所，北京航空航天大学，上海交通大学，华南理工大学等。中国科学院沈阳自动所先后研制出了“灵蜥-A”、“灵蜥-B”和“灵蜥-H”等反恐防暴机器人。“灵蜥-B”(图1.2)由本体、电动收缆装置、控制台和附件箱四部分组成，自重达180kg，是电池电力驱动的，最大直线运动速度是40米分钟，采用三段履带设计可以让机器人上和下楼梯，能跨越0.45米高的障碍，实现了全方位行走，具备较强地面适应能力。图图 1.2 灵蜥灵蜥-B排爆机器人排爆机器人上海交通大学是我国最早从事于机器人技术研发的高校之一，Super-DII型排爆机器人是“863”计划项目，是由上海交通大学与北京中泰通公司联合研制，曾在北京参加了第二届国际警用装备博览会。最近研发SPUER-III排爆机器人(图1.3)，整机质量250kg，长1.6m，宽0.84m，高1.3m，行走速度为2.4km/h，可跨越350mm的障碍物或沟壕，爬30 40斜坡或楼梯，同时可以将整体机身抬高了350mm，手臂伸展全长为1.75m，5+1自由度三臂杆结构组成。图图 1.3 SPUER型排爆机器人型排爆机器人1.4 智能排爆机器人的关键技术机械手是智能排爆机器人的最主要的装置，各种作业的操作基本上都由它完成。对设计要求为：重量轻、结构简单且坚固、尺寸和惯量都尽量小、操作必须灵活。在设计具体结构的时候，应该要根据所要实现的主要功能，选择合适的自由度。在设计过程中，可以综合考虑两方面因素，以选定最佳的结构设计形式。1.5 课题来源及主要研究内容本课题主要任务是设计一种5自由度的智能排爆机器人机械手，主要进行智能排爆机器人的功能分析、智能排爆机器人机械手结构设计、重要零部件的受力分析与校核、电机、气缸选型与计算和主要零件工程图绘制。第2章 总体方案设计2.1概述智能排爆机器人一般具有排除爆炸物、解救人质、消防、搬运、摧毁、射击、爬楼梯等功能。但是这里主要针对的是小型的排爆机器人，机器人车上一般装有多台彩色CCD像机用来对爆炸物进行观察，还有一个多自由度机械手，一般由多个转动和伸缩关节组成，利用手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧下，并运走爆炸物，这是排爆机器人最重要的组成部分。2.2系统组成排爆机械手系统由机体、运输代理、供电和控制装置四个部分组成。小车和本体论元器件组成机体；主传动机构的伸缩臂和把握机构、电源、气缸与机械传动两幅形控制装置，主要由自动控制和手动控制两部分。2.3设计方案确定“机”指的是机械，机械手的动作过程分为五部分：机械手的上升和下降、机械手的前伸和后缩、机械手的加紧和放松、机械手的左转和右转、小车的前进和后退。在这五部分中我们靠机械完成机械手的上升和下降动作，本课题所做的机械手是采用气缸的回转和伸缩来完成排爆机械手动作。图图2.1 机械手结构简图机械手结构简图图图2.2 整体装配图整体装配图第3章 排爆机械手的结构设计 本次机械手的结构设计，我确定了基本的方案，机械手由手爪、腕关节、臂部、肩关节、机身和腰关节组成。主要由气缸来驱动机械手的伸缩和回转，接下来进行各个部件的设计。图图3.1 手爪结构图手爪结构图图图3.2 滑槽杠杆式手部结构、受力分滑槽杠杆式手部结构、受力分析析图图3.3 臂臂部装配图部装配图图图3.4 回转缸置于回转缸置于升降缸之上的机升降缸之上的机身结构示意图身结构示意图图图3.5回转缸回转缸的截面的截面图图图图3.6 手手臂各部臂各部件重心件重心位置图位置图