毕业论文钱进1.pptVIP

ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成，用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真，而且可以采用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析。 LOGO 题目：步行机器人机械结构设计与运动仿真 答 辩 人：钱进 指导教师：吴炳晖 专 业：机械制造及其自动化 上海电力学院毕业设计（论文）答辩 1 研究背景与意义 2 步行机器人的方案设计 3 步行机器人方案建模 4 步行机器人的仿真 5 结论 论文结构 研究背景与现状 研究背景：机器人的应用越来越广泛，渗透了我们身边的所有领域，步行攀爬机器人在多个行业显示出巨大的优势，而我国在机器人这个领域在世界上与其他国家还有差距。 研究意义：希望研制出两足步行结构，使它们能在许多结构性和非结构性环境中行走，以代替人进行作业或延伸和扩大人类的活动领域；希望更多了解和掌握人类的步行特性，并利用这些特性为人类服务；两足步行系统具有丰富的动力学特性，在这一方面的研究可以拓宽力学及机器人学的研究方向； 两足步行机器人的方案设计 在设计机器人机械机构时，主要考虑到以下几个方面： 1）越障能力； 2）装置的简便性； 3）运动的稳定性； 4）步行的形式 为此本次设计提出以下的步行机器人方案: 翻转式机器人 两足步行机器人的方案设计 该方案的优点时，齿轮传动效果好，能极大地使我们所给与的功变为有效功。缺点是占地面积较大，翻转的栏杆不能确保其稳定性，易翻到，还有可能因为传动次数过多会出现齿轮啮合卡死的情况，传动比有误差，运动不同步。 两足步行机器人的方案设计 爬行式机器人一 此方案的优点是因为皮带绑着齿轮，使齿轮良好啮合，齿轮传动效果好，可以使所得的功基本全部转化为有用功，但由于两根杆分别放置在齿的俩边，重力分布均杆的平衡性较差，易倒。 两足步行机器人的方案设计 爬行式机器人二 该方案特点是，可以根据杆的长短，来控制机器人爬行的距离，缺点是杆之间用铰链连接，传动效果没有齿轮传动效果好，同时杆的平衡性不是很好，平衡性不好体现在一条腿向前跨，另一条腿支撑的时候，在爬行中如果没有控制好强度，机器人就容易跌倒，爬不起身。 基于曲轴驱动的爬行机器人 （A） （B） 两足步行机器人的方案设计 方案的辨析与选取：方案一中齿轮传动效果好，但是由于齿轮较多，进行多次运动后，会使齿轮传动比有误差，运动不同步。同时占地面积比较大，与本课题的初衷有矛盾，不选用。方案二中，两脚分别放置在齿轮的俩边，重力分布不均，杆的平衡性较差，易翻倒，所以也不能选用。方案三中杆之间用铰链连接，传动效果没有齿轮传动效果好，同时杆的平衡性不是很好，平衡性不好体现在一条腿向前跨，另一条腿支撑的时候，在爬行中如果没有控制好强度，机器人就容易跌倒，爬不起身也不能选取。而方案四中，机构原理清晰，结构简单，传递效果良好，有一定的越障能力，符合本课题的要求，故选取方案四为最终方案。 两足机器人的建模 1）驱动曲轴草图 2）曲轴模型 3）安装的单足机器人模型 机构装配完成 4）安装双足的机器人模型 曲轴的设计 步行机器人的运动仿真 曲轴是发动机中最重要的机件之一。它的尺寸参数在很大程度上不仅影响着发动机的整体尺寸和重量，而且也在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。曲轴的破坏事故可能引起发动机其它零件的严重损坏，在发动机的结构改进中，曲轴的改进也占有重要地位。随着内燃机的发展与强化，曲轴的工作条件越来越恶劣了。因此，曲轴的强度和刚度问题就变得更加严重了。在设计曲轴时，必须正确选择曲轴的尺寸参数、结构型式、材料与工艺，以求获得经济最合理的效果。 模态设计 。 模态分析是研究机械结构动力特性、振动分析和动态优化设计的常用方法。 模态是机械构的固有振动特性，每一个模态对应相应的固有频率和模态振型。 ADAMS ADAMS，即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前，ADAMS已经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额,现已经并入美国MSC公司。 结论 对于这次的步行机器人的设计与仿真，主要得出几点结论： 对于步行机器人的设计必须要考虑到它的工作环境，要有一定的越障能力，结构最好简便； 曲轴设计要进行模态分析，要尽量符合标准； 在理论设计之后，根据相关参数对机构进行三维建模和运动仿真，为机构的优化设计做好技术准备。 LOGO