Описание разрабатываемой конструкции

На основе проведённого анализа техники ходьбы, анализа существующих конструкций была выбрана четырёхногая компоновка робота т.к. такая компоновка робота более компактная, чем шесть ног и на много проще чем с двумя ногами. Схема разработанного робота представлена ниже на рисунках 10-11.

                                       Рис.10. Схема робота вид сверху

                                    Рис.11. Схема робота вид сбоку

 

Робот состоит из корпуса 5, на котором закреплены приводы 3, на выходном волу привода расположена втулка 1 , на которой закреплена с натягом лапа 2. Питания робота осуществляется с помощью аккумулятора 4, длины L1 и L2 выбраны разные для того что бы лапы робота могли бы двигаться асинхронно не мешая друг другу.[1]

Выбор профиля ноги робота.

На основе проведённого анализа существующих конструкций была выбрана форма ног выполненные в виде С-образных колёс, и закреплены со смещением оси вращения - это позволяет увеличить проходимость робота по сравнения с круглым профилем ног, и уменьшить момент сопротивления по сравнению с вытянутым профилем ног.

Рис. 12. Чертёж ноги робота.

Схема движения робота

            

                          Рис.21. Начальное положение

         

                           Рис.22. Поворот лап на 90⁰                   

             

                            Рис.23. Поворот лап на 180⁰                   

            

                               Рис.24. Поворот лап на 270⁰                   

    Движение робота осуществляется следующим образом: электродвигатель приводит во вращение лапы робота выполненные в виде с-образных колёс, контактирующие с поверхностью. За счёт обкатывание лап робота по поверхности происходит перемещение корпуса робота. Движение ног может осуществляться синхронно и асинхронно. При синхронном движении лап происходит поступательное движение робота. Для разворота робота лапы двигаются попарно крест-накрест в разном направлении.

 

Расчёт основных узлов модуля.

Выбор мотор-редуктора

Для выбора электродвигателя нужно найти необходимую мощность на выходном валу.

Рис. 25. Схема действующих сил

Мощность находим следующим образом:

 - мощность на выходном валу,

где = 10.46  - максимальная угловая скорость выходного вала;

 Н∙м - момент на выходном валу,

где  Н∙м - момент сопротивления на выходном валу;

 с^-2 где  - угловое ускорение;

= 0.07 м – длина лапы робота.

 N = mg + Mg = 9.8 – нормальная реакция,

где m кг – масса лапы робота;

 М кг – масса робота без лапы;

 g = 9.8 м/с² – ускорение свободного падения;

 = 0.0029 Н∙м² - приведенный момент инерции;

 Н∙м² - момент инерции лапы робота;

 Н∙м² - момент инерции редуктора;

U = 100 – передаточное отношение редуктора.

 

На основе полученных данных выберем двигатель, мощность которого больше или равна рассчитанной. Фирмы POLOLU микромотор с пластиковым редуктором 120:1. Редуктор оснащен муфтой скольжения, предохраняющей шестерни мотора от поломки при большой нагрузке. Название 120:1 Plastic Gearmotor 90-Degree.

Технические характеристики:

1. Передаточное число:       120:1

2. Длина вала:                          5 мм

3. Диаметр вала:                       6 мм

4. Номинальное напряжение:  6 В

5. Рабочее напряжение:              3-12 В

6. Макс. ток:                            1.2 А

7. Размеры:                               64.4 × 22.3 × 21 мм

8. Вес:                                   33 г

9. Ток ХХ при 6В:                 0.45 А

10. Обороты ХХ, 6В            100 об/мин

11. Момент:                        0.33 Н∙м

12. Мощность                           4 Вт

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 352; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!