抗灾救援机器人设计说明书(修).doc

参赛队号： （由工作人员填写） 浙江省第八届大学生机械设计竞赛 机械设计方案书 学校名称：浙江机电职业技术学院 学生队长：杨晓峰 学生队员：王志丰、黄海森 指导教师：高永祥 黄祥华 联系方式（568506） 目 录 作品内容简介 1 1.机械设计题目要求及分析 2 2.设计背景及意义 2 （一）设计的背景 2 （二）使用场合 3 （三）设计方案的拟定及思路 3 （四）实现的意义 4 3.方案的总体设计 4 （一）总体设计 4 4.抗灾救援机器人的组成 6 5.拟完成的动作 7 （一）转弯 7 （二）过桥 7 （三）搬动物体 8 6.执行机构的设计与分析 9 （一）机械爪 9 （二）辅助轮 9 （三）升降装置 10 7.材料和电器元件选择 10 （一）机械材料选择 10 （二）电器元件 11 8.理论设计计算 11 （一）机械爪能夹取多大重物的计算 11 （二）扭矩的计算 12 （三）电机的选择 13 9.电路分析 13 10.整个工作流程图 14 11.应用前景 14 12.附录 15 13.参考文献 16  抗灾救援机器人设计说明书 作品内容简介 本作品是抗灾救援机器人，这个机器人能完成一些我们人类不能完成的任务，比如抢救一些危险物品，推开重物，去一些人类不能去的狭小的空间，避免在抢救一些物体时，造成一些不必要的人员伤亡，给我们带来了很大的方便。本作品具有前后或左右移动同步带轮机构、上下举升的螺旋机构、齿轮齿条的伸出机构、具有剪叉式夹紧机构的机械手等组成。能完成前后或左右直线移动，并能灵活改变轮距宽度，灵活抓举重物或危险品到安全地带等任务。 1.机械设计题目要求及分析 要求：机械设计的主题为“抗灾救援”，内容为“去除或过障碍物、搬运危险物品”等与主题相关的机械产品的创新设计与制作，创新点应主要体现在机械设计。 分析：主题就是要我们把这些机械用在各个领域上，就是为了能更好的解救被困人员，解决一些不必要的人员伤害。 2.设计背景及意义 （一）设计的背景 地震是人类第一个强大的敌人，对人类的危害很大，会给人带来财产及生命的影响。造成家庭的破灭。据调查2008年四川省在汶川特大地震中遇难55239人，受伤281066人，失踪24949人。四川省21个市（州）有19个市州不同程度受灾。重灾区面积超过10万平方公里，涉及6个市州、88个县市区、1204个乡镇、2792万人；还有最近中国云南发生的地震造成伤亡。 据日本《产经新闻》的报道，日本警察厅统计结果显示，截至3月30日上午，日本受灾的12都道县确认遇难人数11232人，警方接到家属报失踪人数16361人，共计27593人。假如有先进的机器人的话，可以通过这些机器人在那些人为进不了的墙缝里前进，探测废墟里面的情况，检测含氧量等装置。如果现在有先进的救援机器人的话可以减少伤亡人数。 在一些天灾的时候，人们会为一些遥不可及的障碍而感到烦恼，再加上某些场景具有一定的危险性，为了避免人员的伤亡，需要某些特殊的机器去帮助我们解决这些困难，所以我们设计了一个能为我们解决这些方面上有困难的机械人。这样有了这些机器人的参与，比如在救援方面就会起到事半功倍的效果，所需的人力也就会减少很多，从而使得从事救援这样危险工作的人，更会有效的起到保护人民安全的作用。 （二）使用场合 地震灾区、火灾地区、狭小空间的抢救或解除危险等，也可以为我们解决一些人力方面的问题的场合等。 （三）设计方案的拟定及思路 1．采用前后或左右同步带轮机构及螺旋升降机构。机器人采用走直线的方法，底座装有十个轮子，分为三组，一组四个轮子采用同步带传动机构来控制机器人的前后移动，另一组四个轮子通过螺旋机构的升降，再采用同步带传动机构来控制机器人的左右移动，这样机器人就能很顺利的通过转弯。 2．采用齿轮齿条机构。辅助的两个轮子通过齿轮齿条机构将轮子伸出伸进来过桥，其中用定位销来控制伸出的距离。 3.采用三折式机械手。过桥后，三折机械臂通过直齿轮、锥齿轮、格林齿的传动展开，利用挡条把四区的门推开将机械臂上的爪子伸进去，用爪子去夹木块，将木块放入安全区，爪子采用剪叉式夹紧机构。四区夹完后，用挡条把三区盖板抬起，机械臂伸长把盖板推至三区最右边，夹圆棒方式和夹木块一样。 （四）实现的意义 这个机器人能完成一些我们人类不能完成的任务，比如抢救一些危险物品，推开重物，去一些人类不能去的狭小的空间，避免在抢救一些危险品时，造成一些不必要的人员伤亡，给我们带来了很大的方便。 3.方案的总体设计 （一）总体设计 转弯问题：在车身下分别装有两组驱动轮共八个轮子，其两组的轮子方向不一致呈垂直状态，可以进行横向、纵向行进，其中横向移动的一