全国大学生机械产品数字化设计大赛作品说明书

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第十一届机械创新设计大赛说明书

第十一届机械创新设计大赛说明书

目录1 设计背景及意义---------------------------------------------------12 设计方案--------------------------------------------------------1结构的选择 -----------------------------------------------------1确定结构尺寸----------------------------------------------------1 3理论设计计算----------------------------------------------------44工作原理及性能分析----------------------------------------------95 创新点及应用---------------------------------------------------10参考文献----------------------------------------------------------10新型便携桌设计说明书设计者:徐淼,王炎,卢金星,杨辛未,米超指导教师:张晓君,韩冰(辽宁科技大学机械学院,鞍山114051)摘要为迎合当前日益狭小的住房面积,方便客厅桌椅的摆放,我们设计了这款新型便携桌,使桌凳实现一体化,平时可折叠收起以扩宽室内活动空间,需要时可打开摆放于合适位置,同时调节凳面高度,方便不同身高人入座。

该新型便携桌给喜爱野餐的朋友们也提供了莫大的帮助,外出时可折叠放入车内,需要时取出伸展即可。

使其免于仅靠一袭布面坐于地上饮食的不便。

关键词:桌凳一体化,折叠,高度可调联系人:王炎联系电话: EMAIL1 设计背景及意义房地产事业的蒸蒸日上的结果是我们的房价越来越高,就像《裸婚时代》里刘易阳说的那样,我们拼了命也没有房价上涨的速度快,于是开发商改变了设计思路,小户型营运而出,小户型面积小,空间小,客厅即餐厅,一般桌子放下后便没有地方再放置椅子,而且平时桌子必须可以折叠收起,以便腾出空间;另一方面,如果出去春游或者踏青,我们只能坐在地上,中间铺一张布单,既不卫生还不方便。

机械创新设计大赛说明书

机械创新设计大赛说明书

[文档标题] [文档副标题]钱币分类清点装置设计者:指导老师:参赛单位:钱币分离清点装置设计者:指导老师:摘要:本装置围绕着服务社会的主题,主要针对目前城郊公交公司,商贸等需处理零钞而设计。

本装置主要作用是对混杂在一起的硬币、纸币进行分类、清点。

设计精巧,准确使用,可部分或全部代替人工,减少成本关键词:钱币分离、风扇、离心、直径、滑道、转盘、孔。

作品内容简介通过对第七届全国大学生的主题为“服务社会——高效、便利、个性化”、内容为“钱币的分类、清点、整理机械装置”详细分析,以及结合日常生活和市场调研,我们发现目前城市公交公司、超市和银行关于钱币的分类主要依赖于人工,人力成本高且效率低下,为此我们针对以上场合设计了一款钱币分类清点装置。

本装置主要由钱币分离模块和硬币分离清点模块构成,主要可用于分离出纸币以及新旧1元、新旧0.5元、新旧0.1元的硬币和硬币的清点。

本设计源自于流通市场实际需要,针对银行、公交以及超市等硬币流通的现状,开发设计符合实际、高效可靠的硬币清点分类装置,以适应市场的需求。

1.研究背景及意义在日常生活中,由人工对钱币进行清点是一件非常繁琐的工作,效率低,速度慢,造成了人力资源的巨大浪费。

钱币伴随着人们的衣食住行,在社会中大量流通,超市,公交公司,银行等地方是钱币大量集中的地点,每天都会有数以万计的钱币。

这些钱币如果由人工清点,将会造成巨大的人力资源浪费,因此用机械来代替人工进行清点将是以后发展的趋势。

近年来,伴随科学家们在各个领域的突破,计算机和机械设备的结合并应用于日常生活中,为人们的生活提供了极大的便利。

无论是硬币还是纸币都是人们生活中不可或缺的东西,每天数以万计的钱币需要清点,为了解决这一生活中的难题,今年来越来越多的人开始关注这方面的问题,也有研究所开始着手设计制造钱币自动分选机构,现在已有多种钱币自动分拣机构,但是还不广泛,这些机构也未在社会上广泛使用。

随着工业生产自动化的发展,能将大量的混杂在一起的纸币与硬币快速且准确的分类与清点的机械将拥有巨大的市场前景。

机械创新设计大赛说明书

机械创新设计大赛说明书

多功能家具一体机设计者:李静,张宇,王奕钦,黄杰,陶旭指导教师:***齐齐哈尔大学2012年4月多功能家具一体机设计者:李静,张宇,王奕钦,黄杰,陶旭指导教师:王世刚(齐齐哈尔大学机电工程学院,齐齐哈尔161006)摘要:随着时代的发展,小居室越来越多的成为了当代家庭的选择,相比与大居室,小居室的空间布局成为了一个难题,本着节省空间,合理布局的意图,研发了此多功能家具一体机。

集桌椅,书架,衣柜,床为一体,充分节约了居室空间,美化了家庭布局,简约而不见简单。

关键词:家具;组合;多功能;省空间作品内容简介本作品跟据本届机械创新设计大赛的主旨要求而设计,属于“家庭用机械”。

此机械以角铁和木板为支撑结构,高1m,宽80cm厚30cm。

机器一面利用弹簧合页拉开可组成一套桌椅。

另一面为书架,手机客户端用wifi或直接触控机器侧身电子屏幕可执行床的展开操作。

展开床长为90cm 宽为90cm.展开后机器内部空间变为橱衣柜。

机器顶部配有摄像头可对居室进行监视,保护屋内的安全。

联系人:联系电话:EMAIL:1 研制背景及意义随着国家的的发展和当前社会大背景,住房问题越来越多的成为了人民关注的焦点。

各地的房价都在持续上涨,对于当代家庭来说,小居室受到了众多人的青睐,但麻雀虽小,如何能够五脏俱全,这是一个非常令人头疼的问题,同一个家具,大居室摆放的就能相当协调,而小居室就会稍显拥挤,拥挤的空间会减少居室采光,影响人们的视觉审美,难以创造更高品质的家庭生活。

对于诸多问题我们提出如下解决思路:1)家具的摆放应具有灵活性;2)在不影响性能的前提下,家具的体积应尽可能的小;3)家具应具有更多的功能。

此多功能家具一体机旨在对对家庭内物品进行整理、储存和用机械。

它未展开态时是一个箱体,占用0.24㎡面积。

而且机械底部装有万向轮,能做到想放哪里放哪里。

一旦选定位置,可用脚踩下轮锁进行固定。

本机械分为4个功能部分,需要桌椅时,可拉开机器一侧由弹簧合页组组成的机构,即变为一套桌椅。

江汉大学文理学院材料成型及控制工程专业第六届全国机械创新设计大赛成果说明书(11材控)

江汉大学文理学院材料成型及控制工程专业第六届全国机械创新设计大赛成果说明书(11材控)

第六届全国大学生机械创新设计大赛参赛作品黑板渐开线绘图仪设计说明书设计者:唐梦飞,左明明,周奇,黄妍,张蒙蒙指导老师:李继高,郑开陆学校:江汉大学文理学院时间:2014年3月12日黑板渐开线绘图仪设计者:唐梦飞,左明明,周奇,黄妍,张蒙蒙指导老师:李继高,郑开陆(江汉大学文理学院机电与建筑工程学部武汉430056)摘要:为加深学生对齿轮参数对齿轮啮合影响的感性认识,设计一种在课堂教学中方便、准确绘制齿轮渐开线的简易装置。

本装置利用吸盘作为基座固定在黑板上,再通过准确定位的导轨和横梁组成的移动绘图框架,模拟利用齿轮渐开线生成原理,在黑板上通过移动绘图框架带动粉笔画出多种不同基圆的渐开线。

关键词:渐开线;齿轮;吸盘;不同基圆作品内容简介本作品根据第六届全国大学生机械创新设计大赛主旨要求而设计,属于“教室使用设备”,主要提供一种可以在黑板上方便、准确画出渐开线的装置。

本装置利用吸盘作为基座固定在黑板上,再通过较准确定位的滑轨和横梁组成的移动绘图框架,利用齿轮渐开线生成原理,在黑板上通过绘图移动框架带动粉笔画出多种不同基圆渐开线。

而且该装置结构简单,操作方便,便于制作。

此外,若对本装置进行少量改造,还可以拓展其功能,如在黑板上画出双曲线等。

1研究背景及意义齿轮的齿形参数对齿轮啮合有着重要的影响,教师在讲解该部分知识点时,为了让学生对齿轮齿形和齿轮的啮合有一个更清晰的认识,必须让学生弄清渐开线的形成原理。

经调研,在目前的相关教学中,多数教师要么借用多媒体展示渐开线的形成,要么直接用粉笔在黑板上粗略的画图说明。

然而这对于我们学生来说,这样会使原本理论性较强的内容感觉更为枯燥乏味,因而很难对渐开线有一个较深刻的感性认识。

鉴于此,设计一种黑板渐开线绘图仪,可以在黑板上更直观地展示出渐开线的形成,展示的过程既可以由老师操作,也可由学生本人操作,这样既方便了老师的教学,同时也可以提高学生的学习兴趣,在互动中对渐开线的形成有一个深刻的认识。

第八届南华大学机械创新设计大赛作品说明书【模板】

第八届南华大学机械创新设计大赛作品说明书【模板】
申请者(签名)
附件二
第八届南华大学机械创新设计大赛作品说明书
作品名称:
学院全称:
申报者姓名:
指导教师姓名:
联系方式:
一、申报团队简介
申报者代表情况
姓名
性别
出生年月
学校
系别、专业、年级
学历
学制
入学时间
作品名称
通讯地址
邮政编码
移动电话
常住地
通讯地址
邮政编码
住宅电话
其他作者情况
姓名
性别
年龄
学历
所在单位
二、申报作品情况
说明:1.必须由申报者本人填写;
作品的科学性先进性(500字以内;必须说明与现有技术相比、该作品是否符合主题等。)
作品可展示的
形 式
□实物□产品□模型□图纸□磁盘□现场演示
□图片□录像□样品
作品的真实性及原创性声明:
申请者郑重声明:所呈交的作品是由申请者完成的原创性课外科技成果。除了报告中特别加以标注引用的内容外,本作品不包含任何其他个人或集体创作的成果作品。申请者对申报内容的真实性负责,申请者完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
2.本表必须附有研究报告,并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图(照片)等必要的说明资料;
作品名称
作品摘要
(500字以内;含作品设计、发明的目的和基本思路,创新点,技术关键和主要技术指标)
作品方案设计(包括设计目的、背景资料、研究现状、设计思路、技术路线、设计原理、详实计算依据、样机设想和设计工程图等)

第八届机械设计大赛设计说明书方案书全省一等奖作品

第八届机械设计大赛设计说明书方案书全省一等奖作品

结构说明:
底盘主要由:1 铝板、2 轴承座、3 前辅助轮(从动) 、4 后辅助轮(从动) 、5 同步带轮 (从动) 、6 同步带轮(主动) 、7 推杆机构等组。如图 2-1 所示. 图 2-1 底盘三维图 1 铝板、2 轴承座、3 前辅助轮(从动) 、4 后辅助轮(从动) 、5 同步带轮(从动) 、
结构说明:
撑开机构主要由:1 后辅助轮、2 前辅助轮、3 辅助轮连接杆、4 齿条传动杆、5 传动杆 滑道、6 套筒(前辅助轮轴) ,如图 2-2 所示: 图 2-2 撑开机构 1 后辅助轮、2 前辅助轮、3 辅助轮连接杆、4 齿条传动杆、5 传动杆滑道、 6 套筒(前辅助轮轴) 整个撑开机构由齿轮齿条带动,通过 3 和 4 的连接将动力传给 1 和 2,从而达到撑开的 目的,其中的核心部分请参考图 2-3 以及图 2-4.
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6 同步带轮(主动) 、7 推杆机构 救援车一共 8 个轮子,4 个同步带轮,4 个辅助轮(半径小于同步带轮) ,其中 4 与 5 轴心相同。5 和 6 加上了履带后致使 3 和 4 腾空,这样的设计避免了撑开时与地面的接触, 少了摩擦力的阻碍,在撑开电机上的选择上也更加方便。推杆机构由滑道,齿条传动杆和辅 助轮连接杆组成。底板用的是 3mm 厚的铝板并折边 10mm,折边后的铝板在强度上大大超越 未折边前。两个电机带动前轮,通过履带与后轮连接。履带为 200XL 型同步带。
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§ 1 实物模型图
图 1-1 机械手收起状态实物图
§ 2 机械部分设计分析及说明
2.1 组织结构图
救援车的机械部分主由履带式底盘,撑开机构,抓取机构以及圆拱机械手组成。
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抗灾救援车
履带式底盘
过桥机构
抓取机构

大学生机械设计说明书

大学生机械设计说明书

广西工学院成人高等教育毕业设计任务书一、课题的主要内容和基本要求设计一台糖果枕式包装机,具体进行总体设计、横封切断装置设计及竖封装置设计。

主要内容有:1.总体设计(1)制定总体方案;(2)完成动力设计、运动设计、结构设计;(3)绘制总装配图。

2.横封切断装置设计(1) 横封切断装配图;(2)零件图;(3)有关计算、校核等。

3.竖封装置设计竖封装置三维爆炸图设计一台糖果枕式包装机,具体进行总体设计、横封切断装置设计及竖封装置设计。

基本要求有:1.设备应能满足糖果包装要求。

2. 设备应保证包装膜对正,便于调整。

3.设备应结构简单、运转平稳,工作可靠。

4.设备应便于维修。

5.设计图样总量:折合成A0幅面在3张以上;工具要求:应用计算机软件绘图。

过程要求:装配图需提供手工草图。

6.毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印,字数不少于1万字。

7.查阅文献资料10篇以上,并有不少于3000汉字的外文资料翻译。

8.到相关单位进行毕业实习,撰写不少于3000字实习报告。

9.撰写开题报告。

二、进度计划与应完成的工作2010年9月10日前,选定题目,完成毕业设计提纲;2010年10月15日前,完成毕业设计初稿,并提交指导教师进行阶段检查;2010年10月25日前,指导教师反馈阶段检查意见,督促修改;2010年11月15日前,毕业设计定稿并获指导教师认可;2010年11月25日前,完成毕业设计,打印毕业设计一式3份(含电子文档)三、主要参考文献、资料[1] 陆振曦,陆守道主编.食品机械原理与设计.北京:中国轻工业出版社,1995.[2] 伍水顺,张裕中主编.食品机械自动控制.北京:中国轻工业出版社,1994.[3] 宫相印主编.食品机械与设备.北京:中国商业出版社,1993.[4] 徐灏主编.新编机械设计师手册.北京:机械工业出版社,1995.[5] 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(上册).北京:机械工业出版社,2001.[6] 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(下册).北京:机械工业出版社,2001.[7] <<中国轴承新旧型号对照手册>>编写组编.中国轴承新旧型号对照手册.北京:兵器工业出版社,1995.[8] 杨易琳,牛潮. 提高封口包装机热封辊滑动轴承使用寿命的探讨[J]. 有色冶金设计与研究,2006,(11):20-21.[9] 李晓伟.台达机电产品自动枕式包装机的应用.可编程控制器与工厂自动化,2006,[10] 孙茂泉,严伟跃.信封式条状包装机的开发设计. 轻工机械,2006, (03):127-129.[11] 张家省,彭明仔.全自动封口包装机动作分割器设计.机械工程师,2006, (08):69-70.[12] 李晓伟. 机电产品用于自动枕式包装机. 现代制造,2006,(21):70-71.[13] 徐峰.如何设置定量包装机的参数[J].中国计量,2006,(09):21.四、完成期限2010年12月2日摘要本课题是设计一台目前较为热门的糖果枕式包装机。

创新设计大赛设计说明书

创新设计大赛设计说明书

械创新设计大赛暨第二届全国大学生机械创新设计大赛湖北分区预赛多功能移动式残病人洗浴器设计说明书参赛者:徐蒙周长华杨溢申阳指导教师:郭柏林武汉理工大学二00六年五月作品名称:多功能移动式残病人洗浴器学校名称:武汉理工大学联系方式:详细通讯地址:武汉理工大学机电学院电话:电子邮箱:P目录1.创新设计作品的主要功能指标及工作原理-----------------42创新构思,方案设计-----------------------------------------43.创新设计作品运动分析和动力分析及必要的设计计算--------54.方案分析与比较--------------------------------------235.创新设计作品与已有相近产品的异同与创新之处----------236.对作品进行评价、对比、决策分析----------------------247.实用化的可能性、成本分析及应用前景------------------248.参考文献-------------------------------------------249.洗浴器初装实物照片-------------------------------------------25一创新设计作品的主要功能指标及工作原理1.主要功能瘫痪残病人人数众多,他们承受着驱体残病痛苦的同时,也遭受着多种生话不便之处,他们渴望享受到正常人的生活乐趣,当然也包括洗浴洁身的基本生活需求。

多功能移动式残病人洗浴器是专为卧床不起的瘫痪残病人服务的洗浴(淋浴)产品,适用于家庭与医院,同时又兼有室内轮椅和临时睡床的功能。

2.工作原理图(1)多功能移动式残病人洗浴器由组合浴缸、翻转机构和机架三部分组成,浴缸结构为组合式,按人体形态分为上身部缸体、腰部缸体和腿部缸体结构,浴缸主体为柏木或杉木,表面涂刷铜油,造型别致,质地温和。

上身部缸体和腿部缸体结构可手动翻转;上身部缸体翻转机构由丝杆机构和摆动导杆机构组合而成,使得所需翻转力矩最大时(此时上身部缸体处于水平位置),传动角等于90度,传力性能最佳;由人机工程学原理,翻转角度70度时,人靠在椅子上较舒服;腿部缸体翻转机构巧妙的运用了双摇杆机构,凸轮机构和弹簧构成组合机构,当向上翻转至水平位置时,借助弹簧拉力与重力的平衡作用,使翻转操作轻便,同时利用死点使腿部缸体可靠地定位在水平位置;向下翻转时,采用凸轮机构破坏死点位置,使腿部缸体在重力作用下向下翻转复位,而此时弹簧起缓冲作用。

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全国大学生数字化机械产品设计大赛作品说明书聚会用快速布场机器人作者:王腾丁振宇时贝超(排名不分先后)指导老师:朱衍飞学校:合肥工业大学2目录作品背景 (4)作品特点 (4)作品结构 (5)作品工作原理 (5)1.攀爬系统工作原理 (6)①爬壁机构工作原理 (6)②跨墙壁攀爬工作原理 (9)2.悬挂横幅系统工作原理 (9)3.控制系统工作原理 (9)4.供电系统工作原理 (12)5.传感器系统工作原理 (13)6.电机系统工作原理 (15)7.功能系统工作原理 (15)作品主要创新点 (16)作品市场潜在价值 (17)参考文献 (18)附录 (19)一,作品背景现代社会,人与人之间交流越来越频繁,交流的形式也多种多样,其中,聚会作为极为重要的一种形式,已越来越被人们青睐。

聚会,就要有聚会的场合。

聚会的场合不同于教学,办公场合那样有固定的场合,它是随着聚会的内容,聚会的人员,聚会的时间,聚会的地点而决定的。

而日常生活中所能提供的场所又相对固定,那么可以解决人们与日俱增的聚会次数,多种多样的聚会形式和固定单调的聚会场所之间的矛盾么?答案是肯定的。

随着科技的飞速发展,机器人技术正在悄悄改变着我们的生活。

爬墙机器人作为机器人家族中重要的分支,已被越来越多的人所重视。

我们将先进的机器人技术用于解决实际生活中的问题,基于爬墙机器人工作原理,设计出聚会用快速布场机器人,可以很好的解决这样的问题。

二,作品特点1.内置储存卡和音响,用户可将聚会时所需的音乐拷贝至储存卡中,再由机器人沿室内墙壁爬至天花板,用机器人强大的吸力将自己牢牢固定在天花板上,这时机器人就成为了一个高品质的音响,可为用户聚会时提供全环绕,堪比舞厅的音乐环境。

2.可平稳地在各种墙壁上自由移动,遇墙角可自动翻转,由一墙壁跨至另一墙壁。

3.拥有强大的灯光辅助系统,在需要进行聚会时,由机器人附着在天花板上,启动灯光辅助系统,可迅速营造出用户所想要的聚会气氛。

4.在聚会时,有时需要悬挂横幅。

本机器人自带挂横幅支持功能。

自带伸缩臂和横幅挂钩。

从此悬挂横幅无局限。

5.具有长时间续航功能,来自于本身所用的大容量锂电池包。

连续工作6小时以上没有问题,可支持几场聚会的连续使用。

同时电池可拆卸,聚会时更无后顾之忧。

6.产品拆卸方便,安装便捷,配有专用防尘塞,机器不用时,可将腿部拆下,装上防尘塞,保护机器且易于储存。

7.体积小,便于携带,且防水抗风防尘,经久耐用。

8.预留功能接口,用户可根据自己的实际需要加装其他工具(如加装摄像头,可在聚会时进行全程录像等)。

9.用户可用手柄进行远程操控,操作方便。

三,作品结构本作品主要包括攀爬系统,供电系统,悬挂横幅系统,功能系统(包括灯光辅助系统,用户预留功能接口,照相机,音响等),传感器系统,控制系统,电机系统七大系统组成。

作品三维效果图如图所示:四,作品工作原理1.攀爬系统工作原理①爬壁机构工作原理使用在履带上装吸盘来实现机器在墙壁上攀爬。

使用履带是为了保证爬行的速度。

使用吸盘是为了保证足够的吸力。

吸盘由真空泵加单片机进行控制。

当机器在墙壁上进行攀爬时,履带保持不停转动,真空泵在单片机的控制下,控制履带前端的吸盘的吸力逐渐变小,在履带后端的吸盘履带的吸力逐渐变大,这样,保证吸盘吸附和履带移动互不影响,同时进行。

关于吸盘的设计:本作品吸盘使用真空式吸盘。

真空吸盘又称真空吊具或真空吸嘴。

真空吸盘品种多样,橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作,由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品;由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。

另外,为避免制品的表面被划伤,还可以选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘。

用户可根据实际情况选择吸盘的种类。

真空吸盘的工作原理:首先将真空吸盘通过接管与真空设备(本作品选择真空泵)接通,然后与待提升物接触,起动真空设备抽吸,使吸盘内产生负气压,从而将待提升物吸牢,即可开始搬送待提升物。

当待提升物搬送到目的地时,平稳地充气进真空吸盘内,使真空吸盘内由负气压变成零气压或稍为正的气压,真空吸盘就脱离待提升物,从而完成了提升搬送重物的任务。

真空吸盘的特点:①易使用。

不管被吸物体是什么材料做的,只要能密封,不漏气,均能使用。

相比较而言,电磁吸盘就不行,它只能用在磁性材料上。

②无污染。

真空吸盘特别环保,不会污染环境,没有光、热,电磁等产生。

③不伤工件。

真空吸盘由于是橡胶材料所造,吸取或者放下工件不会对工件造成任何损伤。

而挂钩式吊具和钢缆式吊具就不行。

在一些行业,对工件表面的要求特别严格,他们只能用真空吸盘。

真空吸盘吸力计算:一个吸盘产生的吸附力:公式:式中:W--吸附力,NP--吸盘内真空度(相对压力),PaA--吸盘的有效吸附面积,m³f--安全系数通常取吸盘的有效吸附面积为吸盘面积的80%左右,真空度取最大值的90%左右。

安全系数随使用条件而异。

水平吸附时取f≥4,垂直吸附时取f≥8.安全系数除上述条件之外,还应该考虑以下因素:(1)工作吸附表面的粗糙度。

(2)工作表面是否有油脂附着。

(3)工作移动的加速度。

(4)工作重心与吸附作用线是否重合。

(5)工件的材料。

要根据实际情况再增加1-2倍。

根据本产品实际需要,我们选择真空度最大值可达91%,使用压力为3MPa的真空发生器。

由实际情况可知,本产品工作时一部分时间为水平吸附,一部分时间为垂直吸附,f取8,整体机身重取3Kg,有效吸附面积取吸盘面积的80%,真空度取90%,吸盘有效吸附面积取48mm²,g取9.8m/s²,将有关数据带入公式可得需要同时起作用50个吸盘。

而本产品为了保证安全性,同时起作用的真空吸盘数量是大于50个的。

在同一墙面上攀爬时同时起作用吸盘可达到100个以上,在跨墙壁攀爬时,最小吸力情况下同时作用吸盘可达50个以上,既满足的了对吸力的要求又符合对经济性的要求。

在机器爬至用户指定位置之后,位于机器腹部的固定吸附装置会放下,固定吸附装置上附有吸附材料,吸附材料贴紧天花板,为机器提供吸附力,既可以提升整体机器的安全性,又减小了对履带吸盘吸附能力的要求,从而降低相关电机运行的功率,提高了机器的续航能力。

示意图:腿固定吸附装置②跨墙壁攀爬工作原理:当传感器感应到机器需要跨越墙壁攀爬时,位于机器运行前方的两只机械臂抬起,跨越至另外的墙壁上时,履带转动,带动机器向前运动,吸附稳定之后,机器后方两只机器臂在抬起,离开原墙壁,跨越至新墙壁,吸附稳定后,即完成跨越墙壁攀爬的动作。

运用四只机械臂来完成跨越墙壁的动作,机器可运行稳定,且前进,后退,转弯均可,动作灵活。

2.悬挂横幅系统工作原理在机器的左右耳上各装有两个伸缩杆。

伸缩杆由单片机和电机控制。

用户通过单片机控制电机,电机转动,带动和电机相连的齿轮转动,齿轮和一齿条相啮合,齿轮转动,使齿条向前向后运动,从而带动伸缩杆向前,向后运动。

在最内层的杆子上装有挂钩,方便用户悬挂横幅或彩带。

示意图:3.控制系统工作原理综合考虑控制距离远近,控制方法,控制效果之后,我们决定运用单片机为主要控制元件,再为单片机加上通信接口,联通手柄,提供给用户使用。

其中手柄右上方红色指示灯为工作指示灯,工作时,指示灯亮起。

主界面的上下左右按键分别控制机械的上下左右运动。

当机器运行到用户满意的地点时,按下OK按键,机器将吸附在该位置。

手柄两侧的OUT,IN按键用来控制安装在机器上的伸缩杆的伸出和缩入。

特点:1.控制稳定,可靠,且功耗低,成本也相对较小。

2.为单片机加上通信接口后,单片机可和手柄进行交互,即用户可通过手柄控制机器运行。

3.操作简单,易上手。

控制系统主要部件如图所示:①单片机:②手柄:4.供电系统工作原理机器的供电系统是为机器上所有系统提供能源的系统,通常小型或微型机器人采用直流电源作为电源。

在充分考虑到本作品的体积,尺寸,重量,使用时间,电机等主要耗能元件数量等的限制后,我们决定使用锂电池作为供电系统的主要部件。

本产品内安装两个锂电池,一个安装在箱体内,为机器整体运动提供电能,另一个安装在机器内部的托盘底部,专门为功能系统提供电能。

锂电池特点:①具有相对于其他种类电池更高的能量重量比,能量体积比。

②电压相对较高。

③自放电小,可长时间存放。

④锂电池内不含诸如镉,铅,汞之类有害金属,无污染。

⑤循环寿命高,在正常条件下,锂电池充放电周期远远超过其他种类电池。

⑥电池在充放电循环过程中,无电池容量减少的现象。

⑦充电快速,方便。

锂电池如图所示:5.传感器系统工作原理在充分考虑到成本,精度,距离等问题后,我们决定使用微型红外线测距传感器和微型光电传感器。

①微型红外线测距传感器工作原理:红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管,利用的红外测距传感器(例如LDM301型等)发射出一束红外光,在照射到物体后形成一个反射的过程,反射到传感器后接收信号,然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据。

经信号处理器处理后计算出物体的距离。

运用其工作原理,机器在墙壁上爬行时,持续检测自身和墙壁的距离,发现和墙壁的距离很近时,将信息反馈到控制系统单片机中,由单片机发出指令控制机器各项部件,自动完成跨墙壁攀爬动作。

特点:首先,其可实现远距离测量,在无反光板和反射率低的情况下也可以测量较远的距离。

且有同步输入端,可多个传感器同步测量。

测量范围广,响应时间短。

另外,其外形设计紧凑,价格便宜,易于安装,便于操作。

微型红外传感器如图所示:②微型光电传感器工作原理:光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分别是:发送器,接收器和检测电路。

发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源与半导体光源,发光二极管,激光二极管及红外发射二极管。

光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。

接收器有光电二极管,光电三极管,光电池组成。

在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。

在其后面时检修电路,它能滤出有效信号和应用该信号。

运用其工作原理,在机器悬挂横幅时,一端机器会发出光信号,机器发出信号的一端称为A面,另一端机器在相同位置会有光信号接收器,机器接收信号的一端称为B面,当一机器从横幅一端发出的信号被在横幅另一端的机器接收时,说明两机器处于同一高度,横幅呈水平挂置。

特点:检测距离长,对检测物体的限制少,且由于光本身为高速,传感器的电路都由电子零件构成,所以响应时间短,分辨率高,可对微小物体的位置进行高精度检测,且为非接触式检测,也便于调整。

微型光电传感器如图所示:6.电机系统工作原理:在本作品上,有驱动机械臂转动的电机,有控制伸缩杆伸缩的电机等各种用途的电机数十个。

电机系统在是驱动机械产品的核心系统。

鉴于本产品外形微小,且要方便掌握机器行进的距离,所以使用小型步进电动机等类型电机来完成主要驱动任务。

步进电机的优点:①由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性。

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