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　 機械設(shè)計大賽

　 方 案 書

　隊內(nèi)成員: 羅大森

　盛博榮

　陳偉

　本次機械設(shè)計大賽要求制作完成規(guī)定任務(wù)的機器人, 以下是我們隊的設(shè)計方案與對應(yīng)實現(xiàn)機構(gòu)說明.

　整體三維圖如下

　作品特色: 1. 作品以四桿機構(gòu)實現(xiàn)水平移動，凸輪機構(gòu)實現(xiàn)垂直移動,易于計算和制作實現(xiàn) 2. 機器人的抓取運動都為直線,便與操作. 3. 機器人上單構(gòu)件可實現(xiàn)多功能,節(jié)約成本 4. 機器人設(shè)計緊湊節(jié)約空間,活動靈活 5. 充分考慮可制作性,在每個環(huán)節(jié)都有可實現(xiàn)機構(gòu) ( 一)

　設(shè)計方案擬定；

　1. 過擋板,

　穿越” 隧道” 由于設(shè)計機器人的長度為 300mm<375mm(擋板到”隧道”距離),寬度 260mm<350mm(“隧道”寬度).故可通過對輪部的減速操作使機器人做繞定點轉(zhuǎn)動,達到轉(zhuǎn)向并進入“隧道”的效

　果. 2.

　穿越“河道” 易看出河道上 的橋?qū)?380mm) 大于機器人兩輪間距, 我們 隊對于這個過程提出兩個 底盤設(shè)計 方案。

　底盤方案一 ：使用壓扣機構(gòu)及機身的移動裝置將可移動的鋁橋中的一條向內(nèi)平移至輪輪寬處,即可過橋.如下截圖可以看出車身與車身底板以移動副相連接以實現(xiàn)車身的左右移動，移動副可由齒輪齒條帶動或由螺桿機構(gòu)帶動從而實現(xiàn)移“橋”的功能。之后由帶槽的履帶輪子嵌入橋內(nèi)，與橋相扣保證車子在橋上的穩(wěn)定性。

　 底盤設(shè)計方案二：通過車底的寬度改變，使穿過“隧道”后的車底適當(dāng)?shù)刈儗捯赃_到橋?qū)挘韵聻樵摲桨杠嚨妆P設(shè)計，車身以上的機構(gòu)不進改動.以下圖左邊的滑塊在螺紋傳動機構(gòu)的作用下向內(nèi)移動,使兩黃色桿伸縮達.同時帶動右邊的雙滑塊也在移動向內(nèi)移動.車身變寬.

　 ( 此為底部視圖黃色為交叉桿, 中間以轉(zhuǎn)動副連接)

　3.

　機器人將“救援目標”把平臺 ③

　 ( 四桿機構(gòu) 前后視 圖) 一.如圖所示，在機身上采用四桿機構(gòu)只要在三角塊上頂處加一電機即可實現(xiàn)鉗子部分的水平運動(鉗子的高度已經(jīng)高于圍欄),四桿機構(gòu)運動軌跡便于計算. 三角塊與底板為轉(zhuǎn)動連接,使圖示四桿機構(gòu)可以三百六十度轉(zhuǎn)動,既可用于節(jié)省機身空間也可實現(xiàn)物塊拿取后將物塊放到其邊上的載物臺上,提高取物效率.

　二. 鉗子(如下圖示)處以雙齒輪帶動運動,并以凸輪機構(gòu)實現(xiàn)鉗身的上下運動,打開平臺（3）上方的蓋子，并實現(xiàn)鉗子的上下運動取物.在齒輪處另加兩個鉤子實現(xiàn)兩鉤平行時的底部張開面積小于載物臺 3 上的蓋子面上的小孔直徑 30MM (同時如圖的鉤子設(shè)計也不影響鉗子的夾物動作,二者互不干涉)，故可伸入孔內(nèi)后轉(zhuǎn)動齒輪后使兩鉤向外運動，可以鉤住

　蓋子下方，此時可用凸輪轉(zhuǎn)動帶動鉗子向上運動，使蓋子被拉起，通過三角塊的轉(zhuǎn)動將其放置一邊，即可進行物塊的拿取工作。

　（鉗身示意圖）

　 ( 凸輪機構(gòu) 及鉤子示意圖)

　 4. 機器人將另一“救援目標”從平臺 ④ 取出 （1）機器人移動平臺，用位于三角塊后方的長桿插入平臺門（可推拉的門）上通孔內(nèi)，機器人往前進，拉動門移開，再用移動平臺使多余部分移出孔外。

　（2）采用鉗子一一將物塊夾置車子左邊的載物臺上( 載物臺圖)

　( 長桿圖)

　 ( 長桿處俯視圖) 5. 即把已經(jīng)取出的“救援目標”放入安全區(qū) （1 ）機器人從平臺左邊開出. （2 ）載物臺通過前方的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動向前翻, 把物塊放入安全區(qū).( 過程如下)

　注：

　本隊成員在上學(xué)期分別參加了工程實訓(xùn)大賽和“斯特林”發(fā)動機制作賽, 都有很好的零件加工能力. 謝謝各評委老師的點評 ！

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