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校赛机械部分介绍

校赛机械部分介绍. 中控科技集团 工业控制技术国家重点实验室 葛隽. 主要内容. 校赛机械设计思路 机械设计的工具 AutoCAD SOLIDWORKS 机械设计中出图和加工. 机械设计. 什么是机器人？ 什么是机器人中的机械部分？ 什么是在设计前的第一步？ 你们是站在巨人的肩膀上的吗？ 机械的年纪？ 机械的精髓是什么？. 机械设计的精髓在于： 个人意见仅供参考，不负法律责任： 天下机械一般抄，（机械设计手册） 找到精髓使劲抄。（机构原理一样） 机构创新要少搞，（前人已经搞好） 如此设计最牢靠！（稳定十分重要）. 设计的第一步. 了解需求

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校赛机械部分介绍

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Presentation Transcript

  1. 校赛机械部分介绍 中控科技集团 工业控制技术国家重点实验室 葛隽

  2. 主要内容 • 校赛机械设计思路 • 机械设计的工具 • AutoCAD • SOLIDWORKS • 机械设计中出图和加工

  3. 机械设计 • 什么是机器人？ • 什么是机器人中的机械部分？ • 什么是在设计前的第一步？ • 你们是站在巨人的肩膀上的吗？ • 机械的年纪？ • 机械的精髓是什么？

  4. 机械设计的精髓在于： 个人意见仅供参考，不负法律责任： 天下机械一般抄，（机械设计手册） 找到精髓使劲抄。（机构原理一样） 机构创新要少搞，（前人已经搞好） 如此设计最牢靠！（稳定十分重要）

  5. 设计的第一步 • 了解需求 • 比赛规则是什么？ • 需要哪些动作？ • 是否有尺寸要求 • 地面情况怎么样？ 天时【解决不确定性】 地利【解决客观因素】 人和【解决人的作用】

  6. 需求说明 • 重量：XX • 尺寸：XX • 运行速度：XX • 需要完成的功能： • 移动(直走？横走？是否要转动？) • 夹取(几个工位？几个步骤？策略？） • 存放(需要存放的东西？如何存放？) • 等等等等

  7. 整体设计 • 底盘部分 • 框架部分 • 夹取部分 • 直线运动的实现方法 • 机械臂的设计

  8. 底盘部分 • 底盘的基本组成 • 排布方式 • 电机 • 轮子 • 底盘底部框架

  9. 排布方式 • 几种典型的方式 • 2轮排布 • 3轮直列 • 3轮120°排布 • 4轮90°排布 • 4轮直列（汽车） • 履带式 • 排布方式直接决定你的控制和底盘的性能

  10. 排布方式 • 驱动轮的个数 • 2个 • 4个 • 从动轮的个数和类型 • 2个 • 没有

  11. 电机选型 • 电机选型中着重注意的几个点： • 电机的类型 • 电机的功率 • 电机的扭矩 • 电机的转速 • 电机的尺寸 • 电机的数量 • 是否需要减速器

  12. 如何购买 知之为知之，不知百度之。 内事不决问百度，外事不决问谷歌。 淘宝东西多，注意多跑跑。

  13. 框架部分 • 在规定尺寸内存放一切需要存放的东西 • 主要需要存放的东西： • 色块：注意策略 • 电池 • 驱动电路板 • 控制板 • 其他设备

  14. 夹持机构 • 爪子 • 主要目的就是夹住 • 双舵机 • 单舵机+齿轮 • 绳子拉 • 卡住 • 吸盘

  15. 利用单舵机

  16. 利用卡子

  17. 利用双舵机

  18. 利用四杆机构

  19. 利用四杆机构

  20. 利用四杆机构

  21. 利用涡轮蜗杆

  22. 拉线方式

  23. 直线功能的实现 • 主要思路： • 将一种简单的容易实现的运动转变成需要的运动 • 容易实现的运动： • 转动（电机） • 几种功能 • 直线运动 • 转动

  24. 直线运动的实现-绕线方式

  25. 直线运动的实现-齿轮齿条方式

  26. 直线运动的实现-四杆方式

  27. 直线运动的实现-丝杠方式

  28. 直线运动的实现-四杆方式

  29. 直线运动方式-推杆

  30. 机械臂的设计 • 自由度的设计 • 自由度越多算法越负责 • 转动部分可以用舵机 • 注意悬臂的问题

  31. 机械臂1

  32. 机械臂2

  33. 机械臂3

  34. 机械臂4

  35. 机械常用材料和加工方法 • 常用材料 • SUS304 （不锈钢） • 45钢（机加工） • 7075铝（机加工，强度可与45钢媲美） • 6061铝（机加工） • SECC（钣金件常用） （铝很难焊接）

  36. 加工方法 • 机加工 • 车，铣，数控 • 要求加工件规则（圆，方） • 五角星？？（高级铣工考试科目！！） • 钣金 • 加工方便 • 价格便宜 • 可用加强筋

  37. 工具 • SOLIDWORKS 3D • 合，差，并，补 • 拉伸和切除 • AutoCAD 2D • 实战最重要！

  38. 出图注意点 • 总长，总宽，总高 • 定型尺寸 • 定位尺寸 • 形状和位置公差 • 配合 • 要有工程师的素质 • 图纸解析

  39. 谢谢！

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