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1、燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 0 页 共 19 页燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目： 足式行走机器人课程设计 学院（系）： 机械工程学院 年级专业： 2013 级机控二班 学生姓名： 李旭军、刘鹤、 颜天喜、林银福 指导教师： 刘劲军 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 1 页 共 19 页燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：机械工程学院 基层教学单位：学 号130101010369130101010395130101010401130101010222学 生姓 名李旭军颜天喜刘 鹤林银福专业（班级） 机控 13设计题目 足式行走机器人设计技术参数1. 完成
2、所设计机器人的零件图、装配图；2. 完成元件选型，计算所需成本；3. 计算机器人参数，验证可行性。 采用气源、电源拖线运行方式。气源压力5源电压 24V。进、后退控制、地面行走、自动循迹。电气控制采用 制方式。重状态下按预定轨迹行走要求。注：验收用预定轨迹转弯半径大于等于 1m。5050行完成整机设计、选型、加工、集成及调试。工作量1 完成机器人设计主要零件图和装配图；2 完成气动回路图和电控系统；3 完成设计说明书。4 实物的组装和调试工作计划第 12 周 机构方案设计论证气动电气系统设计第 13 周 选型图纸报告第 14 周 机构加工制作第 15 周 元件组装答辩第 16 周 电气气动系统
3、调试第 17 周 功能轨迹调试答辩比赛燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 2 页 共 19 页参考资料1吴振顺主编. 气压传动与控制M2M层教学单位主任签字燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩： 指导教师： 年 月 日答辩小组评语：成绩： 评阅人： 年 月 日课程设计总成绩：燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 3 页 共 19 页答辩小组成员签字：年 月 日燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 4 页 共 19 页目 录一、项目意义 .计要求 .体方案设计 .件选择与结构设计 . 气缸的选择 . 换向阀的选择 . 机械结构设计 . 传感器的选择 .动系统和电
4、控系统的设计 . 气动回路的设计 . 电控系统的设计 .序与控制 . I/O 地址分配表 . 部接线图 . 形图 .物操作说明 . 实物图片 . 操作说明 .结 .得体会 . 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 5 页 共 19 页一、项目意义 当今随着气动技术及机器人技术的发展，气动机器人的应用领域也越来越广泛。其工作可靠、体积小、动作灵活等优点使其在一些特殊的应用场合，如壁面爬行机器人的研究方面颇受欢迎，壁面爬行机器人要完成在与水平面成一定角度的各种壁面上移动，它主要完成两个任务：一是吸附，二是移动。本文设计的气动爬行机器人主要研究设计机器人的爬行功能，通过对其机械结构及控制系统设计，实
5、现步距式爬行功能，同时可实现前进、倒退和转向等功能。 二、设计要求1、机器人驱动系统为气动控制系统，将采用气源、电源拖线运行方式。气源压力5源电压 24V。2、利用手持有线控制器实现机器人的转向、前进、后退控制、地面步态行走。电气控制采用继电器控制方式。禁止采用轮式。3、要求机器人能实现 3重状态下按预定轨迹行走要求。注：验收用预定轨迹转弯半径大于等于 1m。4、要求机器人整体平面尺寸不超过 25050行完成整机设计、选型、加工、集成及调试。三、总体方案设计根据设计要求，我们设计的方案是六足气动机器人，每一个足用两个缸控制，水平杆实现移动，垂直缸实现对身体的支撑，每三个缸一组，分别用一个阀控制
6、，示意图如图 1所示。燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 6 页 共 19 页机器人身体分为两层，A、C 缸和上面一层固联，B、D 缸和下面一层固联，两层之间用螺栓、螺母和轴承联接，使上下两层可以相对转动以实现转弯，转弯用与下板固联的单杆气缸控制，原理图如图 2 所示。燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 7 页 共 19 页四、缸的选择根据原理图进行气缸的选择，实验室提供的单杆气缸型号有 杆气缸型号有 55平气缸的活塞杆要承受一定径向力，而且水平缸的行程应选较大的，综合考虑选择双杆气缸 5程为 35直缸要承受自身重力和外负载，且考虑到行走的平稳，选择双杆缸，考虑到运动的快速性，选择较小行程的型号为 5气缸。气缸的机械效率为 气缸能承受最大的力为 受到尺寸要求和机械结构的限制，左右转弯的角度不宜太大，且转弯不需要特别大的力，选择短行程的单杆气缸 向阀的选择实验室提供的换向阀的型号有 4据控制要求可以选择两位五通双控阀和中位闭气的三位五通双控阀，考虑成本，选择 4位双控阀。械结构设计结构的三维图如下所示燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书第 8 页 共 19 感器的选择传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置，能感
