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爬桿機器人設計說明書畢業論文(編輯修改稿)

2026-07-20 04:35 本頁面

　

【文章內容簡介】構示意圖V型塊固定在活塞桿上，應盡可能地減少自重，因為V型塊是一塊實體形塊，取鋼材強度上當然沒有問題，但鋼與鋼的摩擦系數太小（雖然估算時按照鋼鋼間摩擦系數計算，屬于保守算法），而且鋼太重，故不予考慮；鋁合金及工程塑料的強度均能達到本設計的要求，而且比重小，故可考慮這兩種材料。最終我們選擇了鋁合金，下面簡單驗算鋁合金的強度是否復合要求。鋁合金的最小的抗壓強度為60MPa，而受壓面積大約為151510－6 mm2＝則壓強為164/＝60MPa事實上，根據經驗不必校驗強度要求，因為夾緊力很小，其它各連接件的強度則無須校驗。V型塊的尺寸方面設計為夾15mm的圓截面鋼桿。夾緊塊結構示意圖其他部分設計考慮到機器人在爬行過程中伸縮缸和夾緊缸均保持垂直（這個位置力臂最大，夾緊力沒有作用偏角，夾緊力效率最高），根據所選用的伸縮缸的特點，將伸縮缸的活塞桿采用螺紋連接方式直接連接在導向機構上，而尾部通過連接接頭與導向機構連接。根據所選電磁閥的大小以及導向機構的尺寸，設計的連接板結構圖6所示，其中連接板與導向機構采用螺釘連接方式固定。電磁閥連接板結構示意圖電磁閥的選用電磁閥是利用電能流經線圈產生電磁吸力將閥芯(克服彈簧或自重力),水,溫度傳感器等電氣設備實現自動控制.。根據實際需要所以我們選用氣立可SV5101系列單線圈二位五通電磁閥。二位五通電磁閥外形圖在綜合考慮了實際加工需要以及機器人身體平衡性和美觀等方面的因素之后，選用電磁閥聯座將三個電磁閥固定在一起。傳感器是能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應)；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。根據傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的。化學傳感器技術問題較多，例如可靠性問題，規模生產的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學傳感器的應用將會有巨大增長。所以根據實際情況選用了氣立可CS120系列有接點感應器。傳感器外形圖采用固定帶將傳感器箍在氣缸上，固定帶兩端則采用螺釘連接方式固定。氣動爬桿機器人實物圖第三章控制系統設計任何復雜的氣動控制回路都是由一些特定功能的基本回路和常用回路組成，但不論它如何復雜，一般都應該包括幾個部分，如供氣部分、啟動部分、控制部分、導氣部分和工作部分等。由空壓機、氣罐等組成。一般空壓機使用家庭用電即可，大型的空壓機也采用工業電壓電源。在氣罐上往往還有一些輔助元件，例如安全閥要有，壓力表的存在利于隨時檢查氣壓的大小。氣罐的輸出端有的采用了壓力繼電器保護，甚至加上截止閥隨時關閉，這是為了防止氣壓超過工作氣壓造成氣動元件的損壞。絕大多數氣動回路在氣罐的輸出端采用氣動三聯件來對輸送出的氣體進行過濾清潔，如果壓縮氣體中存在水或者油類液體的話，那是很可能對工作元件及控制元件造成損壞的。在設計氣動回路的時候便選了氣立可的三聯件套件。實際上這個部分是與前一部分交合的，啟動部分常常由進氣開關或者還包括壓力開關等，打開開關就可以直接為工作回路供氣了，這一部分常常與前一部分合在一起，例如，在設計時，因為氣動回路相對比較簡單，更為了節省購買元件的費用，便盡量將它們合在一起處理了。在設計的氣動回路里是由電磁換向閥和傳感器組成。控制伸縮缸和控制夾緊缸的都是單電控電磁換向閥。這個部分指的是伸縮缸與夾緊缸。，基本反映了爬桿機器人的氣動回路控制原理：三只單電控電磁換向閥并聯，其電磁鐵按順序得電并保持，控制各缸活塞桿的伸縮動作，單向節流閥控制爬桿缸活塞桿伸縮的速度。氣動自動化系統的設計關鍵要注意它的優化安排及合理存在性，如果不必要，就應當省略，以免造成浪費。在本設計回路中就不需要壓力繼電器等保護裝置，因為氣壓為中壓不算大，～，這樣的氣壓力尚不足以破壞工作部分。 PLC控制系統的硬件設計可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）的特點是：通用靈活、可靠性強、易于編程、使用方便、安裝簡單、體積小并且便于維修，一般來說，它的采用往往能縮短系統設計和調試的周期。氣動技術與PLC的結合正是

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