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1、竞赛机器人机械部件制作,无锡职业技术学院 机器人研究所,要点,平台的功能与特点 竞赛机器人的研制过程 机器人机构设计,无锡职业技术学院 机器人研究所,平台的功能与特点,无锡职业技术学院 机器人研究所,平台的功能与特点,轮式移动方式，运行速度快，控制简单，技术成熟。 氟胶胎面与地板接触，能增大磨擦系数。 直流电机控制驱动轮，高速方便简单。 前轮为万向轮后轮为独立驱动轮，利用它们的转速差实现转向。,无锡职业技术学院 机器人研究所,底盘的功能与特点,应用循线传感器，保证机器人沿引导线行驶。 采用铝合金型材的框架式结构，重量轻、强度大、刚性好。 安装其它功能元件方便。,无锡职业技术学院 机器人研究所,
2、底盘的功能与特点,可移动式安装板，可以根据需要取舍，以减轻机器人的重量。 电机及驱动轮允许沿前进方向前后调整，电池组件及线路板也可以根据需要安装到机器人的其它位置，用以保证机器人重心恰当、或回转半径合适或便于安装其它机构。,无锡职业技术学院 机器人研究所,底盘的功能与特点,无锡职业技术学院 机器人研究所,底盘的功能与特点,开箱检查与调整 检查有无零件损坏。 检查底盘有无变形，铝型材连接处螺钉是否松动。 检查电机是否同轴，轮子两侧是否对称。 检查轮子法兰套的端面与电机端面是否留有间隙。,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,流程 读懂规则。 根据灵活、稳定、对抗、可靠的设计原则，
3、讨论方案，制订策略。 场地制作。 零件制作，装配调试。 实训演练。,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,流程 提出不足，改进缺陷。 实训演练。 研制演练改进再演练改进的模式 赛前训练,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,读懂规则 得分 成功地放在桥墩顶部的建筑材料才能得分。 外围得分低，中央得分高。 在为该队指定的对角线排列的桥墩内的顶端都有该队的建筑材料则建成高铁。,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,读懂规则 重量：总重不超过50千克。 外形尺寸 手动机器人： 在出发区内：800X800X1500 出发后：1500X2000,无锡职业技
4、术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,读懂规则 自动机器人： 在出发区内： 所有自动机器人1000X800X1500 出发后： 每个自动机器人1500X2000,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,分析任务 手动机器人 出发区出发建筑材料堆放区 捡球料库放满蓝球 运行到桥墩 从料库取球放入桥墩内,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人的实践过程,分析任务 自动机器人 确定路径，制定策略。 自己建成高铁。 防止对方建成高铁。 尽量在高分区得分。 合理利用规则，阻碍对方 得分，或者破坏对方得分。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人的实践过程,分析任务 自动机器人 主要任
5、务： 出发区出发运行到桥墩定位 从料库取球放入桥墩内运行到下一桥墩,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,功能设计 手动机器人 行走功能(已提供) 抓取功能 升降（伸缩）功能,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,功能设计 手动机器人 回转功能 储存功能 投球功能,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,功能设计 自动机器人 循线行走功能(已提供) 储存功能 定位功能,无锡职业技术学院 机器人研究所,竞赛机器人的研制过程,功能设计 自动机器人 取球功能 投球功能 辅助功能,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 要求：抓取迅速灵活
6、可靠，夹紧力大小合适。 夹紧力大小：所抓物体重量的3倍,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 手指形状和材料 V形 用尼龙板制作,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 手指形状和材料 圆形 用薄钢板制作,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 手指形状和材料 平面 用薄钢板、尼龙板或其它轻质材料制作,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 指面制作 裹覆一层 磨擦系数大或比较柔软的材料,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 凸轮机构 利用凸轮或偏心轮转动来控制手指的张开或合拢。,无锡职业技术学院 机
7、器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 凸轮机构 为保证手指始终与凸轮接触，两手指间须用弹簧或橡皮筋拉紧。 夹紧可靠，但对电机控制要求较高。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 卷轮机构 利用卷轮转紧钢丝绳来控制手指的张开，合拢时靠弹簧或橡皮筋的拉力返回。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 卷轮机构弹簧力有一定的柔性，能适应机器人在运行过程中由颠簸振动所引起的夹紧力的波动，使得夹紧机构更为可靠。缺点是电机负载较大。,无锡职业技术学院 机器人研究所,手动机器人机构设计,抓取机构 连杆机构设计 电机驱动连杆机构来控制手指的张开或闭合。,无锡职业技术学院
8、机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 连杆机构 夹紧可靠，但对电机控制要求更高。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,抓取机构 其它机构 负压式 托盘式 塑性涨圈式,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 卷轮式 卷轮卷紧钢丝绳拉动机构上升，靠物体自重下降。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 卷轮式 结构简单，使用方便。偏载较大时，下降时有卡阻现象。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 同步带轮式 物体固定在同步带上，带轮转动时带动物体上升或下降。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设
9、计,升降（伸缩）机构 同步带轮式 上升下降速度平稳，但自锁不够可靠。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 丝杆螺母式 电机转动丝杆，螺母带动机构直线运动。 运动平稳，速度较慢。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 齿轮齿条式 利用齿轮齿条机构，将旋转运动转变成直线运动。 运动平稳，成本较高。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 导柱形式与材料 方铝型材。外形尺寸准确，强度、刚度、耐磨性好，导向套加工麻烦。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 导柱形式与材料 圆铝管。外形尺寸准
10、确，导向套加工方便，重量轻，强度、刚度、耐磨性次于方铝型材，采购麻烦。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 导柱形式与材料 不锈钢方（圆）管。重量轻，外形尺寸公差较大，导向精度差。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 导柱形式与材料 直线滚动式导轨。导向精度好，负载小，耐磨，价格昂贵。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 导柱形式与材料 三节轨。负载轻，价格便宜。行程不能太长，悬臂长时刚性差。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,升降（伸缩）机构 导向套的材料 尼龙。重量轻，耐磨性好。 铝。强
11、度好，耐磨性好。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,回转机构 齿轮式 利用齿轮啮合，带动机构回转。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,回转机构 同步带轮式 利用同步带，带动机构回转。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,回转机构 轴承形式与材料 滚动轴承：阻力小，定位精度高，径向尺寸较大。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,回转机构 轴承形式与材料 SF套：以钢板为基体,青铜为中间层,并以塑料为表面层的自润滑材料，充分发挥金属的刚性好和塑料的自润滑性优异之长处，弥补了塑料尺寸稳定性差和金属的干摩擦性能劣的缺点，具有良好的机械物理性能和减摩耐
12、磨性能。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,回转机构 轴承形式与材料 尼龙或铝合金制作的滑动轴承：结构简单，成本低。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,储存机构 要求 储存量要大。 重量要轻。 重心位置要合适。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,储存机构 储存方式 堆积储存：将所有的赛球堆放在一个大球框内。,无锡职业技术学院 机器人研究所,手动机器人机构设计,储存机构 储存方式 串行储存：将所有的赛球串行排列，或几排赛球串联后再并联，赛球从同一出口出来。,无锡职业技术学院 机器人研究所,手动机器人机构设计,储存机构 储存方式 串行储存：空间利用率高，储
13、存量大。一旦出口受阻，所有赛球全堵在料库内。,无锡职业技术学院 机器人研究所,手动机器人机构设计,储存机构 储存方式 串行储存 直线球道 螺旋球道,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,储存机构 制作材料 薄壁管 阳光板,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,定位机构 机械定位：快速准确可靠，可降低控制精度。 定位块形状 圆形 V形,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,投球机构 投球方式 直落式 只有垂直向下的运动速度，是最可靠的投球方式。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,投球机构 投球方式 斜落式 沿倾斜的轨道做向下的斜抛运动，投球的准确率逊于直落式，但机器人可以离球桶一定的距离。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,投球机构 投球方式 抛射式 可能远距离投球，但准确度极低。,无锡职业技术学院 机器人研究所,机器人机构设计,小结 尽量使用轻质材料。 尽量选用市场上容易购得的机械零部件。 美观。 充分发挥集体的智慧。,无锡职业技术学院 机器人研究所,
