底盘,目的是为了使其在平面上自由移动,采用了麦克纳姆轮,其特点是通过矢量计算控制其运动可以达到全方位移动的特点。通过定制的六角抱紧使麦克纳姆轮与电机轴紧密配合而不发生滑动径向定位,在电机和抱紧之间用一个推力轴承来作为间隔物,一方面可以做到径向定位,再者可以起到保护电机的作用。在移动过程中不一定会是理想的水平地面,通过弹簧避震悬挂来提升车子在运动过程中的稳定性,使其有一定的场地适应性。
升降机构,为了抓取高处的物品,通过做抬升运动。最初有几种想法,一种是电机加齿条,第二种是电机加齿轮,第三种是电机加链条,第四种是气缸,因为考虑到维修的难度就舍弃了齿轮和齿条方案,而气缸的可控性不够大,最后选择了电机加齿条 来作为抬升机构的传动机构。在这要说的是,实际效果中链条的寿命不长,用不了太久就会因为磨损的积累而变得松动,因此最好要用一个可调节的张紧轮,且材料最好是强度较高的金属。因为链条工作时受到的力较大,电机的固定板一定要足够坚固以减小其在工作时的稳定性。
前伸机械爪,为了取得较远处的物品,得设计一个可以活动的结构来取得远处的物品,最初的想法是用多自由度的机械臂来实现,那样的话就需要较多的电机且对电机的要求较高,对机械结构要求也高,维修成本较高,考虑到快递一般都是规则形状的,采用夹取的方式就可以取到绝大部分的物件,且结构越简单稳定性一般就越好,最后采用两个自由度的两爪机械臂来实现其抓取功能,动力由气缸来提供,原因还是因为气缸的运动简单易于控制。前伸的运动实现,采用滑轨实现,将铝方管固定于滑轨上,通过气缸来控制其前伸和收回,气缸和铝方管之间的连接一定要足够牢固,因为气缸虽然运动简单,但它对微小的操作并不如电机,极有可能因为运动过快而产生较大的冲量损坏连接件。在这里个人觉得在前伸机构这一块磁耦式气缸的固定比普通的笔形气缸要好固定一些,且磁耦式气缸的运动是沿着缸筒运动的,比一般的普通微型笔形气缸要稳定些。
现在是一个智能化的时代,机器不只要求能实现功能,还要具备一定的自动任务能力,所以得在车上装载各种传感器以实现对环境的感知,进而更好地执行任务。该车装载了摄像头,光电传感器、拉力传感器等来辅助机器的正常运作,用户可以通过摄像头呈像来观察周围的环境并操作其运动,也可以通过自己编程的代码烧入电路板中来使其执行一定的自动任务,比如跟随等。
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