文档包括:

 

说明书一份，共36页，约11000字

 

CAD版本图纸，共14张

SW三维图一份

 

摘  要

   

由于各种因素的影响，市场上玻璃清洁机器人的技术还处于初级阶段，在实际运用中还存在诸多问题。本次设计通过研究玻璃清洁机器人的工作原理及过程，经过详细的方案规划，反复论证方案，找出一种目前技术上最成熟、最符合实际运用的运动方案。

本文介绍了解决目前玻璃幕墙难于清洗这一难题的玻璃清洁机器人的研究,设计,运用方案,并把其中一种我们认为是目前最合理,最具有市场前景的设计方案进行详细规划及分析,反复对方案进行认证,逐步进行修改及优化.确定玻璃清洁机器人以轮式自主移动机器人为载体.最终完成玻璃清洁机器人的结构设计、机构各种参数计算和分析、相关零件材料的选用及工艺分析。

从玻璃清洁机器人在玻璃墙壁上的行走机构,转向和自动避障机构,自动清洗机构三个模块详细阐述了机器人系统的工作原理和实现方法.玻璃清洁机器人的工作原理是利用两对传动齿轮将驱动电机上的力矩传递到驱动轴上,从而带动两个后轮转动,实现机器人在玻璃墙壁上的自由行走.机器人的两个前轮均采用嵌入式直接驱动装置,在机器人正常直线行走时为机器人提供一定的牵引力,在机器人遇到障碍物时则一个电机正转,一个电机反转,实现机器人的零转弯半径转向.清洗机构为滚桶式,由驱动电机提供动力,并且中间无减速机构,即滚筒的转速与驱动电机的转速相同。

    通过在已有的方案基础上进行创新设计，使得设计出来的玻璃清洁机器人更能满足用户的需求，以此拓展它的市场前景。

 

关键词：轮式；玻璃；滚筒；嵌入式直接驱动装置；正反转

 

目  录

                                      

1  引言 1

1.1 课题研究的背景 1

1.2 课题研究的意义 2

1.3 玻璃清洁机器人的发展状况和目前具有的技术水平 2

2  玻璃清洁机器人总体运动方案规划 2

2.1 玻璃清洁机器人行走、转向机构方案设计 2

2.1.1足式行走机构 3

2.1.2履带式行走机构 4

2.1.3轮式行走、转向机构 4

2.2 清洗机构 7

2.3 传动机构 8

2.3.1方案一 8

2.3.2方案二 8

2.4 最终选用的总体方案 8

3  电机选型 9

4  玻璃清洁机器人结构设计和主要参数计算、分析 12

4.1 车轮设计 12

4.2 后轮驱动减速机构设计 13

4.3 后轮驱动轴的结构设计与校核 18

4.4 齿轮的定位结构设计 20

4.5 中间轴的结构设计与校核 21

4.6 电机连接轴的结构设计 24

4.7 后轮减速机构箱体结构设计 25

4.8 底盘结构设计 26

4.9 螺栓组连接的结构设计 28

4.10 吸附机构的结构设计及合理性分析 29

5  玻璃清洁机器人稳定性分析 30

6  重要零件的材料选用和加工工艺的编写 31

6.1 轴类零件的材料选用与加工工艺分析 31

6.2 底盘的热处理与加工工艺分析 37

6.3 减速机构上箱体和机器人外盖的加工艺分析 38

6.4 齿轮的加工工艺分析 39

6.5 磁吸盘的加工工艺分析 39

7  装配干涉分析结果 39

8  玻璃清洁机器人总装配图 40

9  结论 41

谢  辞 42

参考文献 43

附  录 44