科技创新报告

爬树机器人设计赵X4/26/于机械设计大赛理论目录目录

第一章机器人各种理论实现机构方案2.1理论方案简介

第二章采果功能的实现过程3.1采果过程3D模拟图介绍

第三章计算部分4.1机器人具体计算校核1

1第四章创新与特色简介135.1创新与特色

第一章：机器人的实现机器人机构实现原理2.1.1行进运动机构及其驱动功能要求：爬上45度坡，转弯，下坡。本方案使用两节式履带车实现爬坡，下坡，并利用两履带轮的速度差来实现转弯2.1.2收集装置的实现功能要求：能收集到扔下的果实，能把果实放入收纳框。本方案的收集装置为两只121314.5的长方体塑料筐，在将果实放入收纳框时使用齿条机构抬升塑料筐2.1.3爬树机构的实现功能要求：能够实现上升，越过枝条等动作。本方案的爬树部分：图中黄色部分为爬树部分，具体机构见实物

第二章采果功能的实现过程动作1机器人（除操控部分）需从平台到达平台动作2:机器人“采摘果实”11动作3:机器人从平台到达平台动作4:机器人将“果实”放入收集框

第三章计算部分五：计算本机器人收缩时总装配体积为XXX于m)除标准件外主体部分由角铝制作(铝的密度为2.7gcm3)机器人总重量约10kg左右：履带式底座约3.21kg收纳装置总体约2.40kg爬树摘果装置约3.13kg电机:电机型号功率W电压V转速RPM扭矩XXX车子行进电机2ZGA28RP1.512/XXX.05.5前节翻转电机ZG_38REEXXX/243XXXX3768.95齿条上升电机3ZG_32RA4623.1612/XXX电机2ZG_17RU2562.1412/XXX.04大机械爪用电机ZG_36RH149XXXX1425.83小爪用电机ZGA17RU0.512XXXX6000.51.0爪子翻转电机2ZGA28RP112XXXX6001.05.5大机械爪侧移电机2ZG_17RU5092.1412/XXX.36车子进行速度V=电机转速履带轮周长=6023.1435/60=219.8mms爬树机构齿轮齿条机构上升速度：V=电机转速履带轮周长=102113.14/60=11.5mms主要电机校核:1.当履带车爬坡时，前部一翻转电机提供扭矩使前节支撑杆翻转M=XXX.5G=051010=50N(F/1.4)130=XXX.380=XXX此电机能满足要求

第四章创新与特色四：本方案创新与特点1.履带式爬楼梯设计动作简洁，爬楼梯速度最快，运行稳定。履带式底座爬坡设计同步带型履带传动效率高，摩擦力大，能顺利爬一定坡度的楼梯。爬坡时，以车体前的支杆抬高车体，使履带的重心上升，实现爬楼梯的功能。2.采用若干电机及传动机构控制机械臂、滑轨实现爬树、采摘功能此方案的爬树、采摘部分是整个本设计方案的重点部分，采用电机控制上下两只机械手抓紧树干、主干部分的导轨实现爬树机械的上升，背部左右两只机械臂实现采果功能。我们的爬树采摘部分使用齿轮齿条机构控制此部分的爬升，使用组轮拉线滑道控制背部采摘机械臂的伸展。此部分的最大创新与亮点就在于我们在抓紧树干的机械爪上设计了同步带带动的滚轮，使机器人能绕着树干旋转，同步带同时能防止打滑，克服了两两45度角交叉的树枝的障碍，得以向上爬升。3.行进部分与采摘部分的分离使本机器人具有模块化的特点，使各部分功能得到实现。试想当我们的机器人置身于果林之中，怎样的设计才能使机器人在果林复杂地形中快速行进，同时又能保证采摘的高效性？我们正是基于这种考虑设计了此方案，相信此设计经过一定改进必能在生产实践中得以应用4.采用可左右滑动，可升降双收纳容器收集果实收纳容器位于履带式底座车尾，可实现向左右展开，及抬高功能。两收纳容器均为漏斗形状，便于收集果实。抬高装置用于将果实放入收集框时，将收纳容器的出口抬高至收集框高度，打开出口，果实一次性顺利滚入收集框。效率高，且容易实现。参考文献1994

【1】赵XX大学生机械设计竞赛指导浙江大学出版社

【2】实用机械设计手册编写组。实用机械设计手册，机械工业出版社，11