實(shí)物組比賽機(jī)械結(jié)構(gòu)講座－－模塊化設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

實(shí)物組比賽機(jī)械結(jié)構(gòu)培訓(xùn)講座

陳光

－－模塊化設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要內(nèi)容提要一、比賽規(guī)則、策略分析二、機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)1、行走模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2、收集、投放模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3、伸展模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、材料與加工四、常用資料推薦一、比賽規(guī)則、策略分析兩種常見取勝方式：1、多得分

關(guān)鍵點(diǎn)：多采集綠色包裹。2、包裹采集成功

關(guān)鍵點(diǎn)：注意路徑規(guī)劃，提前搶占第三個(gè)重要包裹。其他方式：

出奇制勝二、機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析 通過對(duì)規(guī)則的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人主要要具備以下功能模塊：

1、行走模塊（主要功能模塊） 2、收集、投放模塊 3、伸展模塊 4、其他

（比如行走模塊等必需模塊建議幾個(gè)隊(duì)伍一起設(shè)計(jì)加工，以減少成本）三、行走模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

行走模塊設(shè)計(jì)首先要確定驅(qū)動(dòng)方式，鑒于實(shí)際情況，通常我們選用直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，常用的結(jié)構(gòu)有以下幾種： 1、輪式結(jié)構(gòu) 2、履帶式結(jié)構(gòu) 3、兩足（多足）式結(jié)構(gòu)（略）1、輪式結(jié)構(gòu)主動(dòng)輪主動(dòng)輪從動(dòng)輪從動(dòng)輪主動(dòng)輪常用的主、從動(dòng)輪分布方式主動(dòng)輪制作方法車輪膠皮主動(dòng)輪剖視圖主動(dòng)輪側(cè)視圖從動(dòng)輪輪式結(jié)構(gòu)電機(jī)、車輪安裝示意圖電機(jī)車輪連軸器電機(jī)座軸承座車底盤電機(jī)座、軸承座的制作方法軸承座示意圖電機(jī)座示意圖注意電機(jī)、輪要同軸軸承連軸器的制作方法電機(jī)軸端輪軸端 常用連軸器制作方式之一，采用鏍釘固定。也可以采用平鍵等其他方式固定。螺紋孔2、履帶結(jié)構(gòu)

采用履帶結(jié)構(gòu)建議直接購(gòu)買履帶，或者用同步帶代替履帶，否則自制履帶價(jià)格很高。四、收集、投放模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 常用的收集機(jī)構(gòu)有以下幾種： 1、機(jī)械手式結(jié)構(gòu) 2、摩擦輪式結(jié)構(gòu) 3、真空泵式結(jié)構(gòu) 4、其他結(jié)構(gòu)1、常用機(jī)械手形式

左圖為一常見的機(jī)械手形式（機(jī)械手的設(shè)計(jì)方法可以參考《機(jī)械手圖冊(cè)》），除了這些常見的機(jī)械手，還可以利用舵機(jī)來制作簡(jiǎn)單的機(jī)械手。利用舵機(jī)制作簡(jiǎn)單的機(jī)械手安裝端舵機(jī)2、常用摩擦輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 下圖為常用摩擦輪式收集機(jī)構(gòu)，單電機(jī)可控，只要將滾輪做的比包裹略高即可將包裹收入到后方的盒子中。如果電機(jī)功率足夠，可以將滾輪做的更粗一些，外面纏繞海綿。摩擦輪式實(shí)物圖摩擦輪式示意圖包裹海綿軸3、真空泵簡(jiǎn)介

真空泵用途廣泛，如氣體采樣、物體吸附等。真空泵加吸盤結(jié)構(gòu)通過真空泵的通斷即可用來收集、投放包裹4、其他結(jié)構(gòu) 由于整個(gè)比賽場(chǎng)地比較光滑，我們甚至可以不用收集機(jī)構(gòu)，直接將小包裹推入包裹區(qū)。如采用推土機(jī)結(jié)構(gòu)，也能完成相關(guān)工作。采用此種結(jié)構(gòu)最好同時(shí)將底盤設(shè)計(jì)成“U”字型或“V”字型。底盤俯視圖其他機(jī)構(gòu)（續(xù)1） 還可以采用連桿機(jī)構(gòu)撥動(dòng)包裹，直接將其撥入包裹區(qū)或者撥入機(jī)器人體內(nèi)，到了包裹區(qū)再撥出。包裹小車俯視圖1包裹小車俯視圖2其他機(jī)構(gòu)（續(xù)2）小車俯視圖1小車俯視圖2小車俯視圖3五、伸嫩展模塊虎機(jī)構(gòu)設(shè)畜計(jì)伸展機(jī)構(gòu)旁用來擴(kuò)大高機(jī)器人自蛋身尺寸，抹常用的結(jié)肌構(gòu)有以下幻玉幾種：1、氣動(dòng)覽裝置2、平報(bào)行網(wǎng)格馬式裝置3、其尾他（帶逗傳動(dòng)、剖鏈條傳稻動(dòng)等）1、氣動(dòng)姥裝置簡(jiǎn)介氣動(dòng)元那件伸縮竭速度快穗，行程遲穩(wěn)定，約比較適湊合用在旁較精確惜的伸縮掩機(jī)構(gòu)中羊，但是籌需要一置個(gè)氣瓶昨供氣，梅較占重知量且價(jià)瓶格較高句。2、網(wǎng)溉格式伸原展機(jī)構(gòu)平行網(wǎng)格矩式結(jié)構(gòu)可誤以用齒輪齒斤條、電機(jī)拉畜線等多種漁方式來含控制其謊的伸縮旗。甚至忙可以用兼一根彈簧外加一個(gè)舵機(jī)來控制。固定端彈簧舵機(jī)控優(yōu)制端3、其他私機(jī)構(gòu)類似的紐奉伸展機(jī)孔構(gòu)有很每多，只巡壽要是能基將圓周刷運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)末換為直臟線運(yùn)動(dòng)絮的機(jī)構(gòu)拋都可以險(xiǎn)采用。★注意欠★以上所兄講的一虛些機(jī)構(gòu)礦為常用黃機(jī)構(gòu)，摘請(qǐng)大家莖不要被稱這些機(jī)嗎構(gòu)所限制，發(fā)揮自蠟己的想像吧力，制作痰出更加巧悅妙、穩(wěn)定勒的機(jī)器人規(guī)。六、材浩料與加剩工1、常定用材料合金鋁渣板：適合鋒做車底永盤角鋁：適合做盒框架結(jié)構(gòu)友中的連接筋單元柱形鋁、元尼龍：適合江做車輪橡膠圈：增強(qiáng)鏈摩擦，況適合做眾車輪外壇胎其他材院料：如鋁條趕、不銹權(quán)鋼管、折聚乙烯咳板、木推材、P盆VC板喚、硬紙壩板等都圍可以應(yīng)濾用。2、常用肚工具與加湯工方式常用工核具螺絲刀（仔十字、內(nèi)詢六角、一鐮字）、尖翁嘴鉗、老概虎鉗、臺(tái)鞭式虎鉗、小電鉆、鉆碼頭、鋼鋸呈、銼刀、大絲攻、剪世刀、錘子牛、尺等常用加工罵方式機(jī)床加疑工：學(xué)校機(jī)差械廠、玉香泉校內(nèi)等施加工廠焊接：紫金港血附近鋁合紡金店、玉蕉泉北門鋁岔合金店七、常用積資料推薦1、常萍用網(wǎng)站2、相襲關(guān)市場(chǎng)長(zhǎng)城機(jī)電驅(qū)市場(chǎng)西溪門雹口乘6破路終點(diǎn)蜘站杭州電赴子市場(chǎng)303路椒翠苑四區(qū)告下車往北屑1000尊米材料市場(chǎng)紫金港校桃區(qū)門口的敢新時(shí)代裝卡飾材料市說場(chǎng)、大關(guān)燒材料市場(chǎng)陷等3、書籍擁推薦《機(jī)器段人制作辮》基礎(chǔ)半篇、提掌高篇《PI憐C機(jī)器涂人初學(xué)岸指南》《機(jī)械堤設(shè)計(jì)圖宴冊(cè)》參左考常用越機(jī)械結(jié)罪構(gòu)《機(jī)器臣人競(jìng)技行系列》利OH晴M社出漢版，包遵括機(jī)構(gòu)繳設(shè)計(jì)、奶電路設(shè)靜計(jì)等幾左本謝謝聯(lián)系方式堤：88i笛d:襖con遙cep壟tEma僚il:zju_遙cg@1西63.c們omcel聰lp治hon樂e:1點(diǎn)306部798光725損0祝各位在廈此次比賽鹿中得到良確好的鍛煉土并取得優(yōu)杯異的成績(jī)附圖：彈奸簧附圖：軸利承附圖：舵昨機(jī)附圖：電傍機(jī)謝謝觀看/歡迎下載BY遮FAI明TH寄IM敗EAN覽A開VIS臭ION日OF豈GO與OD懸ONE翼CH窩ERI帆SHE梅SA槐ND裹THE薪EN模THU穴SIA鋤SM命THA劃