全向移动机器人底盘结构毕业设计说明书.doc

摘 要 随着移动机器人在现代制造业的广泛应用，对机器人的移动能力有了更高的要 求。因为全向移动机器人具有平面运动的全部三个自由度，前后、左右和自转，所以 理论上在机器人所处的运动平面上它可以向任何方向运动，并且它的机动性要优于非 全向移动机器人。 本文的主要设计内容是全向移动机器人底盘的结构设计，达到能承载200重量，并能实现全向运动的全向移动。论文主要介绍全向移动机器人传动机构的设计，并通过UG、SolidWorks等软件零件的三维建模和运动仿真在理论上证明设计的可行性。 关键词：移动机器人；传动机构；全向移动底盘 Abstract With the wide use of mobile robot in the modern manufacturing, there is a high request to the robot’s mobility. Because omni-directional mobile robot has three freedom of flat motion,front ,back,right,left and rotation, it can move at any speed and direction in the sportplane, and it has an advantage of mobility over the non-omni-directional mobile robot. The main content of this paper is the design of omni-directional mobile robot’s chassis which can carry up 200 Kg weight,and the robot chassis can let Omni-direction come true.The mechqnical driving system was designed in this paper.UG and SolidWorks is used to prove the feasibility of the design. Key words: mobile robot; omni-directional wheels; omni-directional mobile chassis 目 录 摘 要 ? Abstract ?? 第1章 绪论 1 1.1移动机器人的设计背景和意义 1 1.2 设计的内容和思路 2 第2章 机器人全向移动底盘总体设计方案 2 2.1 功能要求 2 2.2 指标要求 2 2.3 总体方案设计 3 第3章 电动机的选择 4 3.1 驱动系统的选择 4 3.2 驱动电机型号的选择 4 第4章 传动机构的设计 6 4.1圆柱齿轮的设计 6 4.2锥齿轮的设计 10 4.3蜗轮蜗杆的设计 16 4.4轴的设计 21 第5章 其它零件的选取 33 5.1联轴器的选取 33 5.2轴承的选取 33 5.3键的选取 33 第6章 UG运动仿真 33 6.1 UG运动仿真简介 33 6.2基于UG的运动仿真 34 第7章 SolidWorks有限元分析 34 7.1有限元分析简介 34 7.2基于SolidWorks的有限元分析 35 参考文献 39 致 谢 41 第1章 绪论 1.1移动机器人的设计背景和意义 机器人的应用越来越广泛，几乎渗透所有领域。进入九十年代以来，人们广泛开展了对服务机器人的研制和开发。各国尤其是西方发达国家正致力于研究、开发和广泛应用服务机器人。目前，在美国、日本等发达国家，机器人已应用于商场导购、物品移送、家居服务、展厅保安和大面积清扫等多个服务领域。随着我国国民经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，将势必会在各个领域广泛、大量地应用服务机器人。 与普通工业机器人相比，服务机器人具有更大更灵活的工作空间，因此其往往是移动机器人。移动机器人狭义上指的是地面可移动机器人，是继操作手和步行机之后机器人技术的一个新的研究目标，也是进一步扩展机器人应用领域的重要研究方向。移动机器人目前主要包括军事和民用服务两大应用领域。在民用服务领域，美国和日本处于遥遥领先的地位，机器人被广泛应用于车站清扫、大面积割草、商场导游导购、导盲和保安巡逻等各个方面。在我国的移动服务机器人的研究和应用还处于起步阶段，上海大学、哈尔滨工业大学曾先后研制成功导购机器人、导游机器人和清扫机器人。随着我国经济建设的不断开展和人民生活水平的提高，广泛应用服务机器人必将成为趋势。 上述移动服务机器人的应用场合决定了要求具有能在狭窄、拥挤的场合灵活快捷地自由运动的性能，这也成