無線遙控搬運機器人的設(shè)計與制作
無線遙控機器人的結(jié)構(gòu)和功能
無線遙控機器人主要是代替人實現(xiàn)對貨物的堆放,堆放過程中要實現(xiàn)對貨物的夾取、運輸、擺放三個步驟。圖1所示為模擬工作環(huán)境及貨物尺寸的虛擬建模。無線遙控機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計共有這幾部分組成:行進采用車輪滾動實現(xiàn)、結(jié)構(gòu)框架、移動機械工作臺、機械手。
傳動機構(gòu)采用電機驅(qū)動,整體包括5個減速電機。兩電機提供機器人行進動力,一個實現(xiàn)工作臺的水平移動,一個實現(xiàn)機械手的上下平動,一個為機械手的夾取提供動力。
三維建模、運動受力仿真
基于SolidWorks強大的三維建模功能、ADAMS精確的虛擬仿真技術(shù),采用SolidWorks軟件建立機器人的虛擬機構(gòu)模型,并導(dǎo)入ADAMS軟件中進行運動受力仿真分析。
絲桿螺母機構(gòu)、滑輪導(dǎo)軌起重結(jié)構(gòu):SolidWorks 建立絲桿螺母機構(gòu)模型,并另存為parasolid(*.x_t)文件,以便導(dǎo)入ADAMS中運動仿真分析。
滑軌采用直線導(dǎo)軌,配合滑輪的起重支撐作用,再由電機提供動力,實現(xiàn)整個機械手的升降。
實物模型制作中遇到的問題及其解決辦法
主要原因如下:加工精度達不到要求、理論設(shè)計過程中摩擦因素考慮不全面、電機輸出扭矩達不到預(yù)想的要求。
1、電機的選用
無線遙控搬運機器人采用12V直流電源,電機均采用額定電壓12V、額定電流1.5A的減速電機,型號為ZGA37RG14.78i-3500、ZGA37RG40i-5000等??紤]到電機的自鎖功能,在機械手的升降過程中,可以實現(xiàn)機械手的空間定位。
2、機械手機構(gòu)的設(shè)計
初次設(shè)計機械手模型為鉸鏈四桿滑塊機構(gòu),最終采用滑軌收縮原理,為了防止機械手夾取時因過度夾緊而給貨物太大壓力,在滑軌收縮處添加彈簧以抵制緩沖壓力。
3、起重機構(gòu)
為實現(xiàn)貨物的高度堆放,機械手必須能有一定的升降高度,此處采用卷揚機原理,導(dǎo)軌聯(lián)合滑輪實現(xiàn)機械手的升降。
模型的制作及調(diào)試
模型制作完畢后,經(jīng)過一系列的測試及調(diào)試,預(yù)期的功能得到了實現(xiàn),證明之前三維建模以及仿真分析的結(jié)果是正確的。