機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)爬桿機(jī)器人

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 爬桿機(jī)器人 機(jī)械工程 學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 系 014 班 設(shè)計(jì)者： 宋粟余 設(shè)計(jì)小組成員： 金昕華、張永進(jìn) 指導(dǎo)老師： 莊幼敏 2004 年 1月 12 日 東華大學(xué) 機(jī)械原理 教研室 目錄 1.設(shè)計(jì)題目 1.1設(shè)計(jì)目的 1.2設(shè)計(jì)題目簡介 1.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求 2.運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 2.1機(jī)械預(yù)期的功能要 求 2.2功能原理設(shè)計(jì) 2.3運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 2.3.1工藝動(dòng)作分解 2.3.2運(yùn)動(dòng)方案選擇 2.3.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 2.3.4運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析 2.3.5執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖 3.計(jì)算內(nèi)容 4.應(yīng)用前景 10 5.個(gè)人小結(jié) 11 6.參考資料 12 附錄 13 .設(shè)計(jì)題目 .設(shè)計(jì)目的 機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸以及潤滑方式等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn)化為制造依據(jù)的工作過程。 機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一步，是決定機(jī)械產(chǎn)品性能的最主要環(huán)節(jié)，整個(gè)過程蘊(yùn)涵著創(chuàng)新和發(fā)明。 為了綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知 識(shí)，分析和解決與本課程有關(guān)的實(shí)際問題，使所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和加深，我們參加了此次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)。 .設(shè)計(jì)題目簡介 我們此次做的課程設(shè)計(jì)名為爬桿機(jī)器人。 該機(jī)器人模仿蟲蠕動(dòng)的形式向上爬行，其爬行運(yùn)用簡單的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。其中電機(jī)與曲柄固接，驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)。曲柄與連桿鉸接，其另一端分別鉸接一自鎖套（即上下兩個(gè)自鎖套），它們是實(shí)現(xiàn)上爬的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。當(dāng)自鎖套有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí)，由力的傳遞傳到自鎖套，球、錐管與圓桿之間形成可靠的自鎖，阻止構(gòu)件向下運(yùn)動(dòng)，而使其運(yùn)動(dòng)的方向始終向上（運(yùn)動(dòng)示意見右圖）。 .設(shè)計(jì)條件及 設(shè)計(jì)要求 首先確定機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)原理及所爬行管道的有關(guān)數(shù)據(jù)，制定多套運(yùn)動(dòng)方案。再查閱相關(guān)資料，通過精確的計(jì)算和運(yùn)用相關(guān)應(yīng)用軟件（例如 CAXA，Solidworks， ADAMS 等造型、分析軟件）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬，對(duì)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)仿真，最后在多方面的考慮下確定一套方案并完成整套課程設(shè)計(jì)說明書及相關(guān)的軟件分析圖表和文件并由三維動(dòng)畫模擬出該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。 .運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 該機(jī)器人模仿的動(dòng)作是沿桿向上爬行，整個(gè)機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，而且我們目前所設(shè)計(jì)機(jī)器人爬行的桿是圓桿。 .機(jī)械預(yù)期的功能要求 通過電 機(jī)的驅(qū)動(dòng)和減速，給予曲柄一個(gè)繞定軸旋轉(zhuǎn)的主動(dòng)力，在該力的驅(qū)使下帶動(dòng)連桿及相應(yīng)的自鎖裝置，由兩個(gè)自鎖套的先后自鎖和曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)器人向上爬行。 .功能原理設(shè)計(jì) 通常情況下，一部的機(jī)器需要通過電機(jī)帶動(dòng)一系列復(fù)雜的機(jī)構(gòu)使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這其中涉及到很多簡單且基本的機(jī)械機(jī)構(gòu)。當(dāng)然，也可以直接通過電機(jī)帶動(dòng)整部機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，這完全取決于機(jī)器所需完成的工作以及設(shè)計(jì)該機(jī)器時(shí)所面臨的種種實(shí)際情況。 針對(duì)該爬桿機(jī)器人，我們小組通過討論提出了兩套設(shè)計(jì)方案，分別是：由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)和由氣壓元件直接驅(qū)動(dòng)。 首先，讓我們來看一下曲 柄滑塊機(jī)構(gòu)是如何工作的。 在平面連桿機(jī)構(gòu)中，能繞定軸或定點(diǎn)作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件被稱為曲柄。而通過改變平面四桿機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸能將其演化為不同的機(jī)構(gòu)形式，就曲柄滑塊機(jī)構(gòu)而言，它是通過增加鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中搖桿的長度至無窮大而演變過來的。改機(jī)構(gòu)實(shí)際上是由一曲柄一端鉸接在機(jī)架上，另一端鉸接一連桿，連桿的另一端聯(lián)結(jié)一滑塊，在曲柄為主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)連桿，連桿又帶動(dòng)滑塊，使其在平面某一范圍內(nèi)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（圖）。 其次是氣動(dòng)的原理。 該運(yùn)動(dòng)原理與上述的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相比，在保留兩滑塊作為自鎖裝置的前提 下，省略了聯(lián) 結(jié)兩滑塊的傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)而用兩個(gè)汽缸直接帶動(dòng)兩個(gè)滑塊的上下移動(dòng)。這樣的設(shè)計(jì)更直接也更簡潔，至于兩者到底哪個(gè)更合理呢？ .運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) . .工藝動(dòng)作分解 首先，我們 基于 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu)的啟示，想到了在曲柄與連桿的兩端分別鉸接上兩個(gè)滑塊（ 即 作為自鎖套 ） ， 使兩個(gè)滑塊分別作為機(jī)架交替上升， 從而實(shí)現(xiàn)爬桿動(dòng)作。其中上滑塊與曲柄相連，相應(yīng)的連桿接下滑塊。當(dāng)機(jī)構(gòu) 具 有向下運(yùn)動(dòng) 的趨勢時(shí)， 下自鎖套因受到自鎖 機(jī)構(gòu)的限制 而固定不動(dòng)， 把 其受到的 向下的力 轉(zhuǎn)化為向上的動(dòng)力， 推動(dòng) 機(jī)構(gòu) 反而 向上運(yùn)動(dòng)。 于是， 我們就把電機(jī)與曲柄固接作為驅(qū)動(dòng) 裝，連桿作為傳動(dòng)，兩滑塊作為自鎖裝置。 該 爬桿機(jī)器人的設(shè)計(jì)裝配 圖如 圖 ： 那上下自鎖套 又是怎樣自鎖的呢？ 我們 做成了如 圖 所示的形狀（主視、俯視）： 我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)如 圖 所示的 構(gòu)件 ， 兩 者用鉸鏈鉸接，能 使其 自如地打開或收攏，再在它們套住圓桿之后用銷釘在鉸支端對(duì) 邊銷住， 這樣方便裝配和安裝到圓桿上，也方便我們?cè)谡{(diào)試過程中不斷調(diào)整內(nèi)部 結(jié)構(gòu) 的具體尺寸。 可這僅僅只是一個(gè)滑塊，那要怎樣才能實(shí)現(xiàn)它所要起到的自鎖作用呢？其實(shí)很簡單，想 想 為什么當(dāng) 初要把一個(gè)原本簡簡單單的矩形滑塊做成如我們上圖示的 這樣的形狀： 套住圓桿的兩端多出 了兩個(gè)梯形狀的“耳朵”，而且這“耳朵”還是中空的。玄機(jī)就在于此，我們?cè)谶@ 中空的 空間里分別放置兩個(gè)小球，此小球的直徑小于梯形底邊而大于梯形頂邊（ l 梯頂 l 梯頂 ，那么小球就被卡在了梯形空間中，此時(shí) 由于小球的被固定 而使整個(gè)自鎖套看作是一個(gè)機(jī)架鉸接曲柄一般。 （見左下 圖） 2）曲柄由頂端 向底端逆時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上下滑塊的受力情況恰 與第一種情況相反，下自鎖套 因受力自鎖而被固定 ， 此時(shí) 上 自鎖套 仍向上運(yùn)動(dòng)，在曲柄過最底端時(shí)又出現(xiàn)了第一種情況。于是，兩滑塊 周而復(fù)始 交替向上爬。 （見 中 下 圖） 在氣動(dòng)方面，由于 沒有 聯(lián)結(jié)用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 因而直接由氣動(dòng)元件帶動(dòng)兩自鎖套往上移動(dòng)。 我們選用兩個(gè)汽缸作為主要的氣動(dòng)元件，利用作用力與反作用力的原理，由其帶動(dòng)上下兩個(gè)自鎖套分 別自鎖，達(dá)到機(jī)器人爬桿的最終目的。 （見右上圖） . .運(yùn)動(dòng)方案選擇 上面所設(shè)計(jì) 的爬桿過程都是 在 理想的情況下，很多實(shí)際 因素都沒有考慮進(jìn) 去： 如摩擦力的大?。垂鼙谂c小球 接觸面的摩擦系數(shù) ），在曲柄過上下兩滑塊極限位置時(shí)，自鎖套內(nèi)由于小球在內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，自鎖套所要進(jìn)行的向下運(yùn)動(dòng)的位移，以及上下自鎖套、曲柄和連桿的質(zhì)量，還有電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)動(dòng)速度 ，汽缸的推程大小、自重，所需氣包的容量及連接方式 等等。 現(xiàn)在我們結(jié)合兩者的利弊，著重分析一下 各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 就采用汽缸驅(qū)動(dòng)而言，它形式簡單、結(jié)構(gòu)簡便， 從機(jī)械設(shè)計(jì)角度而言講 究盡量采用基本機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要簡單、可靠。而汽缸則融會(huì)了上述的優(yōu)點(diǎn)，它由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)兩個(gè)自鎖滑塊， 避免了兩者間的連接機(jī)構(gòu)，精簡了構(gòu)件之間的連接。此外，該機(jī)構(gòu) 具有環(huán)保等特點(diǎn)，它利用空氣作為動(dòng)力源，無污染、 運(yùn)動(dòng)時(shí)無噪音，而且運(yùn)行速度快，可以在短時(shí)間內(nèi)使機(jī)器人爬到桿的頂端 ，它還能夠隨身攜帶氣包作為動(dòng)力源，可以做到無線操作 。 就采用曲柄滑塊 結(jié)構(gòu) 而言， 它屬于平面連桿機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)動(dòng)副為低副，能承受較大載荷；但平衡困難，不易用于高速。我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是 由電機(jī)經(jīng)減速直接驅(qū)動(dòng)的，和利用氣動(dòng)原理相比它多 了一套傳動(dòng)和連接機(jī)構(gòu)，但該機(jī)構(gòu)運(yùn)用的原理簡單，設(shè)計(jì)合理，而且它不僅能 在自桿上爬行，更能在彎曲的管道外爬行，具體的示意圖見 下 。 綜上所述，我們小組經(jīng)討論決定：選取“曲柄滑塊機(jī)構(gòu)”作為該爬桿機(jī)器人的最終運(yùn)動(dòng)方案。 . .執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 針對(duì)上述的種種實(shí)際情況， 我們 小組 在設(shè)計(jì)此爬桿機(jī)器人的時(shí)候就 全面 考慮了 各方面 的因素 ，從而確定各構(gòu)件的尺寸與制造構(gòu)件的材料。 祥見下表 機(jī)構(gòu)名稱 構(gòu)件尺寸 所選材料 選用理由 曲柄滑塊 曲柄 60mm（軸距） 2mm 鋁板 價(jià)格便宜、材質(zhì)輕便、成型后具有時(shí)效強(qiáng)化性 連桿 150（軸距） 2mm 鋁板 價(jià)格便宜、材質(zhì)輕便、成型后具有時(shí)效強(qiáng)化性 錐管 （ 4個(gè)） 2mm 鋁板 價(jià)格便宜、材質(zhì)輕便、成型后具有時(shí)效強(qiáng)化性 自鎖機(jī)構(gòu) 圓球 （ 4個(gè)） 50mm 成品橡膠球 取材方便、具有高韌性、材質(zhì)輕盈 上述構(gòu)件全部采用鈑金造型，然后由焊接連接，使其加工制造簡單， 易保證較高配合精度 。 可是這樣一個(gè)爬桿機(jī)構(gòu)是一個(gè)封閉的機(jī)構(gòu)，那怎樣才能把機(jī)器人安裝到所要爬的管壁上呢？由此，我們?cè)O(shè)計(jì)的自鎖套就多了一個(gè)連接裝置， 我們 在兩個(gè)形狀對(duì)稱的 錐管 對(duì)接處裝上鉸鏈，就像在 ADAMS 里給兩構(gòu)件用一個(gè)鉸鏈連接， 然后在屏幕上顯示的那種鉸鏈裝置一樣，這樣自鎖套就能開合，自如地包攏住爬桿，然后在自鎖零件的對(duì)面接口處插上一個(gè)聯(lián)結(jié)銷，完整的一個(gè)自鎖套就套在了圓桿上。聯(lián)結(jié)銷的形狀見圖 4。 對(duì)于 此類機(jī)構(gòu)，一定的摩擦力也是保證自鎖 發(fā)生作用的關(guān)鍵。因此對(duì)各構(gòu)件的材料也是有相當(dāng) 的要求。 經(jīng)過篩選 ，我們 決定曲柄、連桿與錐管 用鋁板來制造，小球的材料則用橡膠。橡膠的表面比較粗糙，且彈性性能較好，那么小球在自鎖套作用時(shí)能卡得比較牢靠，不會(huì)發(fā)生自轉(zhuǎn)等打滑現(xiàn)象，使整個(gè)機(jī)構(gòu)下滑而影響上爬的效果。在自鎖套需解鎖時(shí)， 由于橡膠具有很高的韌性， 它能立刻恢復(fù)原 來的形狀，不會(huì)因無法恢復(fù) 形變而使下一步上爬動(dòng)作失效。 . .4運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析 在我們?cè)O(shè)定了曲柄與連桿的長度后，每一步機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的上升位移便也能 自然而然地 計(jì)算出來了。 當(dāng)曲柄逆時(shí)針由最底端轉(zhuǎn)至最頂端時(shí)，下滑塊上升 2 倍曲柄的長度位移，即120mm。同樣，曲柄逆時(shí)針由最頂端轉(zhuǎn)動(dòng)到底端時(shí)，上滑塊也走過 120mm（自鎖套在自鎖時(shí)的下滑距離不計(jì)）。 下面我們就該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)一周的情況列表作一下分析（此時(shí)曲柄處于頂端）： 曲柄旋轉(zhuǎn)角（逆時(shí)針） 上自鎖套運(yùn)動(dòng)情況 下自鎖套運(yùn)動(dòng)情況 0 -90 向上運(yùn)動(dòng) 120mm 自鎖（固定） 90 -180 自鎖（固定） 向上運(yùn)動(dòng) 120mm 180 -270 向上運(yùn)動(dòng) 120mm 自鎖（固定） 當(dāng)然，這樣的機(jī)構(gòu)絕非完美無缺的。首先，我們?cè)O(shè)計(jì)的自鎖套的形狀還無法適應(yīng)此機(jī)構(gòu)爬各種桿。若所要爬的桿直徑大小稍有變化，隨著它的變動(dòng)自鎖套也必須相應(yīng)地改變它外伸包攏桿部分的形狀大小。 但是，我們?cè)O(shè)計(jì)的 自鎖套 可以根據(jù)不同需要換取不同大小 、 材質(zhì)的小球。 上文中我們還提到了軟件的運(yùn)用，特別是 ADAMS 運(yùn)動(dòng)分析軟件。我們使用該軟件對(duì)爬桿機(jī)器人進(jìn)行造型，并在連接處添加了一定的轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副，并 固定了機(jī)架，在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們使用軟件中的各種插件對(duì)我們的爬桿機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)模擬和運(yùn)動(dòng)分析。 下面就是我們所截取各構(gòu)件的速度位移圖。 圖 5 曲柄位移速度圖 圖 6 連桿位移速度圖 圖 7 錐管（上）位移速度圖 . .5執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖 自由度 F的計(jì)算： n=3 Pl=4 Ph=0 F=3n-(2Pl+Ph)=3 3-(2 4-0)=1 3.計(jì)算內(nèi)容 解析法設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)： 實(shí)現(xiàn)兩連架桿對(duì)應(yīng)位置的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)： a cos（ 0+） +b cos=d+c cos（ 0+） a sin（ 0+） +b cos=d+c sin（ 0+） 將上式移項(xiàng)后平方相加，消去 得： -b2+d2+c2+a2+2cd cos（ 0+） -2ad cos（ 0+） =2ac cos（ 0+） -（ 0+） 下自鎖套自鎖，上滑塊向上爬行 。 上自鎖套自鎖，下滑塊向上爬行 。 令 R1=（ a2-b2+c2+d2） /2ac R2=d/c R3=d/c 則： R1+R2 cos（ 0+） -R3 cos（ 0+） =cos（ 0+） -（ 0+） 將給定的五個(gè)對(duì)應(yīng)位置代入： R1+R2 cos0-R3 cos0=cos0-0 R1+R2 cos（ 0+1） -R3 cos（ 0+1） =cos（ 0+1） -（ 0+1） R1+R2 cos（ 0+2） -R3 cos（ 0+2） =cos（ 0+2） -（ 0+2） R1+R2 cos（ 0+3） -R3 cos（ 0+3） =cos（ 0+3） -（ 0+3） R1+R2 cos（ 0+4） -R3 cos（ 0+4） =cos（ 0+4） -（ 0+4） 求出 R1、 R2、 R3、 0、 0 若已知 0、 0，則只需三對(duì)對(duì)應(yīng)位置。 一般，先取 d=1，然后根據(jù) R1、 R2、 R3、 求出在 d=1 情況下各構(gòu)件相對(duì) d 的長度 a、 b、 c，至于各構(gòu)件的實(shí)際長度，可根據(jù)機(jī)構(gòu)的使用條件按比例放大后得到所需值。 若將圖 1 中搖桿的長度增至無窮大，則 B 點(diǎn)的曲線導(dǎo)軌將變成直線導(dǎo)軌，鉸 鏈四桿機(jī)構(gòu)就演化成我們這爬桿機(jī)器人所運(yùn)用的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（如圖 3）。 對(duì)于曲柄滑塊的解析式來說，相較于它的“前身” 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的要簡單許多： 滑塊的行程 B1B2 為曲柄半徑 r2 的兩倍，兩端點(diǎn) B1 和 B2 稱為滑塊的極限位置，它是以 O2 為中心而分別以長度 r3-r2 和 r3+r2為半徑作圓弧求得的。 我們這個(gè)爬桿機(jī)器人，由于它還運(yùn)用了自鎖原理，故當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到與桿成一直線時(shí)，運(yùn)動(dòng)的滑塊就將相應(yīng)地?fù)Q一次，若電機(jī)為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（即曲柄為逆時(shí)針 ，見圖 4）： a）當(dāng) AB 時(shí)，下滑塊向上滑動(dòng)位移是 2r2，即等于曲柄長度的 2 倍，為 120mm，（ S1=2r2=2 60=120mm） b）當(dāng) B A 時(shí)，上滑塊向上滑動(dòng)的位移也是 2r2，即S2=2r2=2 60=120mm。 這樣：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)過一周時(shí)上下兩滑塊相互配合地走過S=S1+S2=120+120=240mm。 .應(yīng)用前景 該機(jī)器人 運(yùn)用了簡 單的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，原動(dòng)力采用電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，兩者在選材上 都很方便，而且我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)選用了材質(zhì)較為輕盈的鋁材作為結(jié)構(gòu)材料，減輕了該機(jī)器人的重量，使其更大效率的發(fā)揮電機(jī)的功率 ，提高了機(jī)器人的爬行速度。 此外，該爬桿機(jī)器人 的設(shè)計(jì)方便了操作人員安裝 到圓桿上 和調(diào)試， 對(duì)于在調(diào)試過程中遇到的問題也可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況做出及時(shí)、相應(yīng)的修改。而且，我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)器人 不僅能在直桿外爬行，更能適應(yīng)不同彎曲度的圓桿對(duì)我們機(jī)器人的 挑戰(zhàn)，正是由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的合理應(yīng)用，我們的機(jī)器人 才可以在提高機(jī)械運(yùn)動(dòng)效率的前提下克服不同彎曲度的圓桿，使其像 爬直桿一樣爬行過彎曲的管道。 .個(gè)人小結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)，我們組拿到的題目是爬桿機(jī)器人。其實(shí)所謂的爬桿就是運(yùn)用機(jī)械原理課上所學(xué)過的曲柄滑塊與自鎖原理，使整個(gè)機(jī)構(gòu)在豎直平面煙 y 軸向上運(yùn)動(dòng)。 平日里，我在機(jī)械原理課上所學(xué)的知識(shí)是比較理論化的，通過這些理論我了解了一些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案與運(yùn)動(dòng)軌跡，至于這些構(gòu)件、這些機(jī)構(gòu)真正要派些什么用場，在我腦中的概念還是挺模糊的，但是在這次為完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)當(dāng)中，我開始對(duì)傳授機(jī)械原理這門課的真正意義 所在有了初步了解。換句話說，因這次課程設(shè)計(jì)我把理論與實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合了起來，達(dá)到了學(xué)以 致用的目的。 也因這次設(shè)計(jì)的要求，我開始學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng) ADAMS 軟件來繪制機(jī)構(gòu)圖，并且用它來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)虛擬運(yùn)動(dòng)演示。 以前，我從未接觸過 ADAMS，一開始用它時(shí)我只能一點(diǎn)點(diǎn)摸索著做，由于菜單中很多工具我都不太清楚，所以在畫機(jī)構(gòu)時(shí)總覺得與自己所要求的效果相距甚遠(yuǎn)，但我還是硬著頭皮畫下去，為的就是想看看自己所畫的機(jī)構(gòu)能否能動(dòng)。果然，我繪制的無規(guī)無矩的機(jī)構(gòu)演示時(shí)它動(dòng)了，而且是有了順著圓桿向上爬的雛形。看著自己用起始對(duì)它一無所知的 ADAMS 繪出的機(jī)構(gòu)能演示了，這使我的信心大增。我想接下來的就是要用它來繪出盡量與我們?cè)O(shè)計(jì)的構(gòu) 件相一致的圖形，而且還要達(dá)到上下兩滑塊在上爬時(shí)能交替自鎖的目的。于是我請(qǐng)教了老師與同學(xué)之后，我知道了例如菜單中如何平移構(gòu)件、構(gòu)件的聯(lián)結(jié)與分離，還有視圖角度的變換和幅面的擴(kuò)大縮小等功能。知道了更多的繪制方法，那么我就能更好地做有自己組風(fēng)格的機(jī)構(gòu)圖形了。那時(shí)曲柄與連桿竟能穿過圓桿與滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)，就好象兩把刀在切香腸一樣，對(duì)圓桿插進(jìn)插出，好似桿根本不存在，但實(shí)際中是根本不可能出現(xiàn)的，在知曉了上述工具運(yùn)動(dòng)后，這個(gè)難住我很久的問題也就迎刃而解了。 光讓機(jī)構(gòu)像我們?cè)O(shè)計(jì)的外形是不行的，要讓它動(dòng)，還要讓它按照所設(shè)計(jì)的方案 動(dòng)。我們似乎無法讓爬行機(jī)器人的兩滑塊具有自鎖功能地運(yùn)動(dòng)，想了許久，只能用給滑塊加向上力的方法來使它看上去似乎運(yùn)