一种自适应多功能智能管道机器人设计

针对现有管道机器人功能单一、适应性差的问题,设计了自适应多功能智能管道机器人。采用SolidWorks对机器人进行了三维建模,分析了机器人的工作机理,对控制系统进行了研究。采用ANSYS有限元分析软件对支撑结构进行了分析。对变径机构主动轮部分进行了运动学建模,得到了N20电机与管道机器人行进速度的函数关系及N20丝杆电机转速与管道机器人开合灵敏度的函数关系。对机器人外径调节范围和空载行进速度进行了试验,制作了实物样机,经试验测试表明:机器人单节高度为80 mm,质量为0.7 kg,主动轮外径可调节范围为60.16~240.33 mm,空载行进速度为0.21 m/s,主要支撑结构均满足设计要求。该机器人具有结构简单、制造成本低、功能多元、主动适应管径变化的特点,不仅为管道类机器人的创新设计提供了有效解决方案,而且为海洋管道的安全性检测做出了贡献。

基于全局定位系统的球类训练场工作机器人设计

针对训练场中球类回收困难的问题,以回收高尔夫球为例,文中设计了一款基于全局定位的球类回收机器人。利用SolidWorks对机器人进行了三维建模,机器人主要由主体结构、底盘、运动机构、收球机构、射球机构、控制机构、上位机等组成。阐述了机器人的工作原理,对运动控制部分进行了设计,阐述了机器人电控系统的控制逻辑,制作了实物样机,机器人尺寸为400 mm×400 mm×250 mm。经试验测试表明:以1块7 m×14 m的场地为例,机器人收取20颗高尔夫球平均用时184.5 s,收取1颗球所需时间为3.25 s,相较于人工收球来说,工作效率大大提高。该机器人的设计解决了球类回收困难的问题,大大降低了球类回收的成本,为此类装置的设计提出了有效的解决方案。

一种辅助上下楼梯电动座椅的设计

针对行动不便的人上下楼梯的问题,设计了一种辅助上下楼梯的电动座椅。通过SolidWorks三维软件对装置进行了结构设计,剖析了装置的运动机理,对装置的驱动部分进行研究。采用SolidWorks Simulation对电推杆与靠背之间的连接进行分析,结果表明:最大应力小于屈服强度,且无压溃现象,具有较强的负重能力和驱动能力,满足使用要求。

类六棱柱形旋转种树小车的设计

针对传统大型植树设备只能完成种树中的某一环节的问题,设计了一款小型类六棱柱形旋转种树小车。介绍了装置的结构组成,剖析了装置的运动机理。运用SolidWorks三维软件对装置的结构进行了设计。对电控部分进行了研究,制作了装置模型样机,尺寸为520 mm×475 mm×525 mm。试验测试结果表明:该装置完成一棵树的种植需要时间约5.36 s,完成区域10 m×10 m的土地种植需要时间约67.1 s。装置完全实现了自动运树、挖坑、下树、填坑和浇水等功能,为树木自动种植领域的研究奠定了基础。