机械5

摘要 随着科技和社会的飞速发展，服务机器人发展迅猛，以及机器人在各种行业的应用，都展现出了极大的效率。工业机器人在重工业方面的应用，解放了劳动人民的双手；医疗机器人在医学方面的应用和服务机器人在家务方面的表现，越来越多的智能产品极大的提高了人们的生活质量。一方面，现在的年轻人说活压力、工作压力增大，使得他们没有多余的时间来做家务，服务机器人的出现便能很好的解决这个问题；另一方面，我国人口的老龄化一直是一个很大的问题，不仅是对社会，更是对家庭，而在陪伴老人方面，家庭服务机器人也发挥着重要的作用。 本文设计了一种针对2-6岁学龄前儿童的，一款用于分拣、收集、存储玩具的服务机器人，对这种服务机器人进行了机器人本体的结构设计。首先通过分析玩具搜集机器人的任务书中的设计要求，确定了行走机构的运动方式、收集机构的收集流程、升降机构的形式，以及对视觉识别、语音识别系统进行了选型，从而完成了总体结构的设计。 关键词：智能服务机器人；结构设计；电机驱动；行走机构 目录 第一章绪论1 1.1概论1 1.2研究的目的及意义3 1.3国内外研究现状3 1.4本文主要研究内容5 第二章玩具搜集机器人总体方案6 2.1总体方案的确定6 2.1.1行走机构方案对比6 2.1.2行走机构方案的确定9 2.1.3收集机构方案对比9 2.1.4总体结构布局10 2.2收集、分拣方式及工作流程11 2.2.1识别、定位11 2.2.2收集12 2.2.3分拣12 2.2.4投放13 第三章行走机构设计计算15 3.1行走机构的总体方案设计15 3.1.1行走机构的总体设计要求15 3.1.2指标要求15 3.2行走机构结构选择15 3.2.1全向轮结构形式的选择16 3.2.2底盘结构设计17 3.2.3全向轮底盘的运动学分析17 3.2.4全向轮底盘的方向控制20 3.3行走机构电机选型21 3.3.1底盘驱动力矩计算21 3.3.2电机功率和转矩的计算23 3.3.3底盘驱动电机的选择24 第四章收集机构设计25 4.1负偏置式曲柄滑块机构25 4.1.1设计要求25 4.1.2负偏置式曲柄滑块机构运动学分析25 4.1.3负偏置式曲柄滑块机构力学分析27 4.2收集机构设计28 4.2.1收集铲结构设计28 4.2.2曲柄、连杆结构设计29 第五章升降机构设计计算30 5.1驱动形式30 5.2升降机构工作平台结构设计33 第六章视觉、语音识别系统选型34 6.1视觉系统选型34 6.2语音识别系统选型34 结论35 参考文献36 致谢38