神风快递-机械部分

1、1、机器人整体结构：队的机器人主要分三部分：底层先走部分，上层识别与抓取部分，物品放置部分。2、下层底盘结构：2.1、全向轮一开始选用的是下面这种 58 毫米乐高兼容全向轮：颜色:黑色车轮直径:58 毫米辊直径:13 毫米 阀体材质:尼龙 辊材料:TPR负载容量:3 公斤净重:60 g但后来改用了 58 毫米直径中鸣全向轮。因为原先选用的电机的扭矩，所以队再次采购，那一次选用的是电机、支架、联轴器、万向轮完全配套的二手货，所以附带的改用了中鸣全向轮。2.2、电机电机一开始选择的是 ASLONG JGA25-310 微型直流电机这是选择的电机的参数：电压范围 6-12V额定电压 12V空载：转速

2、 235rpm 电流 90mA负载转矩：转速 164rpm 电流 280mA 扭矩 0.74kg*cm 功率 0.5w堵转：扭矩：2.9kg*cm 电流 0.85mA比 34尺寸 21mm质量 65g虽然在人意料，前对的机器人做过了扭矩估计，但实际的情况却出先是低估了丝杆的重量，二来应该是被淘宝卖家坑了，因为我做了个小测试发现，这种电机的扭矩应该比淘宝卖家给出的数据要小上将近2 成。虽然本人不太喜欢 25mm 电机，因为被它坑了，浪费了不少时间。但是我这里还是说一下吧：如果是对抗赛的话，25mm 电机不见得不好用。参加的赛往往需要一些比较复杂、沉重的机械部分。而对抗赛往往追求的是简单轻便，25

3、mm 电机相比 37 电机要轻一些，体积也小不少，用在对抗赛上还是比较好用的。后来选用的是 ASLONG-JGB37-520马达 微型直流电机因为是二手货，所以并没有选择具体型号的权利，结果发现买回来的电机虽然扭矩相当的强悍，但是速度也是非常的慢。少了不少分数都是因为这电机的龟速造成的。这一次比赛这就是直流电机一个相当让人头疼的地方了，同一型号的情况下，想要获得更大的扭矩就势必要降低速度。所以在这里有重要的两点告诉学弟学妹们：1、要尽可能精确的进行预估算，在保证扭矩足够的情况下，电机的速度是同型号中最快的。2、机械设计上一定要尽可能的往轻便的方向去设计，因为前法非常的，在没有经验，没有吃过些亏

4、的情况下，不可能一下子就选到了最适合的电机，还不如多花点功夫在机械设计上，尽可能的减少负重。1.3、电机支架25mm电机 固定架37mm电机 固定架1.4、光电传感器的安放在的机器人的底板的四边都有着这样的一条长条形孔，这样红外巡线传感器的位置可以根据实际需要进行调整。2、上层识别与抓取2.1、梯形丝杆与 57 步进电机队的设计是一个三度机械爪随着丝杆的滑台上下移动，考虑到竖直方向上的运动需要克服重力做功，用了 57 步进电机。担心步进电机的力量问题，就选但现在回头看发现并没有这个必要，从其他队的情况看，42 步进电机的力量足以带动一个三度机械爪，而且 57 相比 42 还有一个很不好的地方重

5、！首先上层放太重的东西不好，容易增加不稳定性，而且因为我们的设计中，丝杆所在的位置并不是机器人的正中心，所以比较重的 57 还带来了重心偏移，对底盘的行走也有一定的影响。2.2、丝杆与上层板的连接件丝杆背面有两道沟槽，每个沟槽内分别有 4 个可以滑动的 M4 螺母，丝杆与上层板的连接件就是根据沟槽的距离来设计好后，3D 打印出来的。2.3、三这个是度机械手在淘宝上买的现成的三度机械爪。MG996，其各项参数如下：舵机采用电机参数：空心杯电机；金属齿轮结构； 双滚珠轴承；连接线长度 30 厘米；技术参数：尺寸：40mmX20mmX36.5mm 重量：62g技术参数：无负载速度 0.17 秒/60

6、 度(4.8V) 0.13 秒/60 度(6.0V)扭矩：13KG使用温度:-30+60 摄氏度死区设定:4 微秒工作电压:3.0V-7.2V后来在实际使用中，感觉这个机械爪的抓取范围不够大，在机器人的行走无法非常精确的定位的情况下，会对物品的抓取造成不小的影响，所以改进了机械爪，依旧是用 3D 打印，并且加上了海绵，使得其有着一定的弹性。2.4 放置的固定：通过 3D 打印打造两个非标准件来加以固定，为了防止手机松掉，还在这两个非标准件之间贴上了有弹性的胶。2.5 翻板结构因为的电机转速太慢，为了节约时间，从减少机器人的转动这方面入手。于是就有了这样的一个翻板设计，抓取完毕后机械手直接将物品

7、放入翻板，然后用翻板将其放入购物车，这样的机器人只需要在进入下一个区域时进行转动，可以节约不少时间。而且还多了一个存放空间，使得机器人不至于在货柜和购物车之间来回跑。3、中层电路放置空间的底板和上层板的材料都选用了亚克力，为了增加强度，用了6mm 厚度，机器人的绝大部分电路都放置于两片亚克力板的中间空间。底板和上层板之间通过 12 根 M4 的螺柱支撑，其中 8 根在，4 根在内。取胜思路因为队选用的电机速度太慢，所以最后采用的策略是这样的：首先前往A 区，通过的镜头拍下图像，通过内的程序进行识别，判断黄色木块所在的位置后，通过蓝牙放松指令给单片机，单片机控制机械爪抓取木块。抓取黄色木块后，通过机械手的运动，将其放置在翻板中。抓取 5 个后就结束 A 区的抓取，4 个黄色木块放在翻板中，一个抓在机械爪中。然后前往购物车区。将 4 个木块都放入 1 号购物车，再将机械爪中的木块也放入翻板，再由翻板放入 1 号购物车。再前往B 区，识别并抓取绿色木块放入翻板，识别蓝色木块抓在机械手中，然后前往购物车，先放置