Разработка шасси мобильного робота доставщика
Введение
В настоящее время процесс внедрения автоматизации во все сферы человеческой деятельности идет ускоренными темпами. На смену ручному труду приходят роботы и роботизированные комплексы.
Современные роботы и робототехнические системы характеризуются большим разнообразием способов передвижения. Шасси той или иной конструкции является основой любого мобильного робота. Шасси представляет собой совокупность частей, обеспечивающих передачу механической энергии от двигателей к активным элементам движителя - ведущим колесам, звездочкам, шкивам, выходным звеньям механизмов изменения геометрии шасси или механизмов шагания, объединенных вместе с приводами в функциональную конструктивную подсистему[1].
Особенно большие масштабы приобретает автоматизация процесса транспортировки грузов на производственных и промышленных предприятиях, складских комплексах и иных объектах, где обычно используется грузовой транспорт и требуется регулярное перемещение материально-технических ресурсов.
Содержание
Введение.................................................................................................................. 8
1. Аналитическая часть.......................................................................................... 10
1.1. Анализ аналогов мобильных роботов доставщиков............................. 10
1.2. Анализ шасси мобильных роботов доставщиков.................................. 19
2. Разработка шасси мобильного робота доставщика........................................ 24
2.1. Выбор типа колес...................................................................................... 24
2.2. Выбор оптимальной конфигурации шасси............................................. 26
2.3. Разработка колесного узла....................................................................... 34
2.3.1 Схема колесного узла..................................................................... 34
2.3.2. Исследования для подбора основных элементов шасси............ 35
2.3.3. Подбор колес.................................................................................. 42
2.3.4. Подбор электродвигателя.............................................................. 42
2.3.5. Подбор редуктора.......................................................................... 43
2.3.6. Проектирование вала колеса......................................................... 46
2.3.7.Сборка колесного узла.................................................................... 60
2.4. Проектирование рамы шасси................................................................... 61
3. Управление мобильным шасси......................................................................... 65
3.1.Управление мобильным шасси.................................................................. 65
Заключение............................................................................................................. 71
Список используемых
Список используемых источников
Васильев А. В. Принципы построения и классификация шасси мобильных роботов наземного применения и планетоходов [Текст] / А.В. Васильев // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2013. № 1 (164). С. 124—131.
Лаура Морец. Тенденции развития мобильных роботов / Лаура Морец [Электронный..ресурс].URL:https://controleng.ru/innovatsii/robototehnika/tendencii-razvitiya-mobilnyh-robotov(дата обращения: 15.10.2022).
Бройнль Т. Встраиваемые робототехнические системы. Москва–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2012. 518 с.
Мобильный промышленный роботMiR1000/ Mobile Industrial Robots (ООО "Роботехника")/[Электронный..ресурс].URL:https://robogeek.ru/companies/mobile-industrial-robots(дата обращения: 14.10.2022).
Робот для перемещения geek+ m1000/ [Электронный ресурс]. - URL: https://nissa-eng.ru/katalog/vendors/geek/m1000/ (дата обращения: 15.10.2022).
Ronavi..01R/..[Электронный..ресурс].URL: https://robotrends.ru/robopedia/ronavi-01r (дата обращения: 15.10.2022).
Складские роботы. MForum.ru/ [Электронный ресурс]. - URL: http://www.mforum.ru/news/article/114338.htm(дата обращения: 18.10.2022).
Мобильная роботизированная платформа KUKA KMP 1500/ [Электронный ресурс]. - URL: https://ds-robotics.ru/news/mobilnaya-robotizirovannaya-platforma-kuka-kmp-1500 (дата обращения: 18.10.2022).
KUKA KMR QUANTEC/ [Электронный ресурс]. - URL:https://pdf.directindustry.com/pdf/kuka-ag/kmr-quantec/17587-719998.html(дата обращения: 18.10.2022).
Шасси колесного робота. Денисенко В.В./ [Электронный ресурс]. - URL: https://patents.google.com/patent/RU2564796C2/ru (дата обращения: 28.12.2022).
Платформа с шасси «Автомобильного» типа. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sposoby-povysheniya-lokomotsionnyh-harakteristik-shassi-mobilnyh-robotov/viewer(дата обращения: 28.10.2022).
Полноуправляемое шасси. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://topruscar.ru/terminy/polnoupravlyaemoe-shassi(дата о
Из-за наличия определенного угла между роликами и осью колеса есть возможность получить дополнительную, по сравнению с традиционными колесами, степень свободы, а также возможность вращаться на месте при минимальной силе трения и низком вращательном моменте. Виды всенаправленных колес представлены на рисунке 2.1.
Сравнительный анализ шасси на Mecanum и Omni колесах показал, что Omni колеса имеют меньшую грузоподъемность и худшие параметры зацепления с поверхностью по сравнению с Mecanum колесами [2]. Поэтому для разрабатываемого шасси были выбраны колеса типа Mecanum. Существует два вида колес Mecanum:
1) с роликами, удерживаемыми с обоих концов (рис.2.1, б). Достоинством этих колес является большая грузоподъемность. Среди недостатков следует отметить, что при движении боком по наклонной плоскости имеется возможность столкновения металлического обода колеса с плоскостью поверхностью;