山東凱文科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文PAGE191.緒論1.1課題背景和研究意義機(jī)器人的萬(wàn)能性和可編程序性，決定了它將取代一些自動(dòng)化機(jī)器，特別是在生產(chǎn)中它與我們?nèi)祟惥o密相連。由于它的萬(wàn)能性，可以提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量，并從多方面降低成本。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品經(jīng)常變化的市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，對(duì)機(jī)器人重新調(diào)整和編程所需要費(fèi)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于重新調(diào)整固定化的自動(dòng)化機(jī)器。另外由于機(jī)器人承擔(dān)了很多危險(xiǎn)或令人厭煩的工作，許多的職業(yè)病、工傷及因此需要支付的高昂代價(jià)都可以避免了。因?yàn)闄C(jī)器人中可以總是可以以相同的方式完成其工作，所以產(chǎn)品質(zhì)量十分穩(wěn)定，這也會(huì)給制造者帶來(lái)確定的效益;產(chǎn)品總價(jià)值中每一項(xiàng)費(fèi)用的節(jié)省，都將提高產(chǎn)品在各種市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。機(jī)器人的另一大優(yōu)點(diǎn)是可用于小批量生產(chǎn)，而固定化的自動(dòng)裝置一般只對(duì)大批量的、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)才是有利的。所以綜合上述，研究機(jī)器人勢(shì)在必行。在西方國(guó)家，由于勞動(dòng)力成本的提高為企業(yè)帶來(lái)了不小的壓力，而機(jī)器人價(jià)格指數(shù)的降低又恰巧為其進(jìn)一步推廣應(yīng)用帶來(lái)了契機(jī)。減少員工與增加機(jī)器人的設(shè)備投資，在兩者費(fèi)用達(dá)到某一平衡點(diǎn)的時(shí)候，采用機(jī)器人的利顯然要比采用人工所帶來(lái)的利大，它一方面可大大提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)又可提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。雖然機(jī)器人一次性投資比較大，但它的日常維護(hù)和消耗相對(duì)于它的產(chǎn)出遠(yuǎn)比完成同樣任務(wù)所消耗的人工費(fèi)用小。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本還會(huì)大大降低。而機(jī)器人價(jià)格的降低使一些中小企業(yè)投資購(gòu)買機(jī)器人變得輕而易舉。因此，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用在各行各業(yè)得到飛速發(fā)展。根據(jù)UNECE的統(tǒng)計(jì)，2021年全世界有75萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人用于工業(yè)制造領(lǐng)域，其中38.9萬(wàn)在日本、19.8萬(wàn)在歐盟、9萬(wàn)在北美，7.3萬(wàn)在其余國(guó)家。至2021年底全世界在役的工業(yè)機(jī)器人至少有約100萬(wàn)。隨著機(jī)器人技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展以及人們自我保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們迫切希望能用機(jī)器人代替人進(jìn)行這些高空極危險(xiǎn)的作業(yè)，從而把人從惡劣的環(huán)境和繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)。清洗爬壁機(jī)器人的使用將大大降低高層建筑的清洗成本，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)清洗業(yè)的一次革命，具有一定的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)意義和廣闊的應(yīng)用前景。為此，國(guó)內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)競(jìng)相開展此項(xiàng)研究工作。本課題是為了讓機(jī)器人根好地為人類服務(wù)而研制的。它將代替人類從事危險(xiǎn)性高，重復(fù)性高的體力勞動(dòng)。它的研制成功必將對(duì)人們的生活提供更大的安全和方便。1.2機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)當(dāng)前國(guó)際機(jī)器人界都在加大科研力度，進(jìn)行機(jī)器人共性技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化方向發(fā)展。主要研究?jī)?nèi)容集中在以下幾個(gè)方面：一工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)：探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載自重比，同時(shí)機(jī)構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展。圖1-1蘇州大學(xué)研制的爬墻機(jī)器人二機(jī)器人控制技術(shù)：重點(diǎn)研究開放式，模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更加友好，語(yǔ)言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)器人控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化，以及基于PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)式控制器已成為研究熱點(diǎn)。編程技術(shù)除進(jìn)一步提高在線編程的可操作性之外，離線編程的實(shí)用化將成為研究重點(diǎn)。圖1-2機(jī)器人樂隊(duì)三多傳感系統(tǒng)：為進(jìn)一步提高機(jī)器人的智能和適應(yīng)性，多種傳感器的使用是其問(wèn)題解決的關(guān)鍵。其研究熱點(diǎn)在于有效可行的多傳感器融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。另一問(wèn)題就是傳感系統(tǒng)的實(shí)用化。四機(jī)器人的結(jié)構(gòu)靈巧，控制系統(tǒng)愈來(lái)愈小，二者正朝著一體化方向發(fā)展。圖1-3仿人機(jī)器人四機(jī)器人遙控及監(jiān)控技術(shù)，機(jī)器人半自主和自主技術(shù)，多機(jī)器人和操作者之間的協(xié)調(diào)控制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)器人遙控系統(tǒng)，在有時(shí)延的情況下，建立預(yù)先顯示進(jìn)行遙控等。多智能體（multi-agent）調(diào)控制技術(shù)：這是目前機(jī)器人研究的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。智能機(jī)器人是具有感知、思維和行動(dòng)功能的機(jī)器，是機(jī)構(gòu)學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能、光電技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、仿真技術(shù)等多種學(xué)科和技術(shù)的綜合成果。圖1-4清洗巨人智能機(jī)器人做為新一代生產(chǎn)和服務(wù)工具，在制造領(lǐng)域和非制造領(lǐng)域占有更廣泛、更重要的位置，這對(duì)人類開辟新的產(chǎn)業(yè)，提高生產(chǎn)與生活水平具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。圖1-5擦窗機(jī)器人圖1-6墻面清洗機(jī)器人隨著機(jī)器人技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展以及人們自我保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們迫切希望能用機(jī)器人代替人進(jìn)行這些高空極危險(xiǎn)的作業(yè)，從而把人從惡劣的環(huán)境和繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)。清洗爬壁機(jī)器人的使用將大大降低高層建筑的清洗成本，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)清洗業(yè)的一次革命，具有一定的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)意義和廣闊的應(yīng)用前景。為此，國(guó)內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)競(jìng)相開展此項(xiàng)研究工作。本課題是為了讓機(jī)器人根好地為人類服務(wù)而研制的。它將代替人類從事危險(xiǎn)性高，重復(fù)性的體力勞動(dòng)。它的研制成功必將對(duì)人們的生活提供更大的安全和方便。1.3本課題的主要目的和關(guān)鍵技術(shù)為了讓機(jī)器人能夠更好的為人們服務(wù)，我們研制的機(jī)器人需要能夠在壁面上吸附和移動(dòng)，并且能夠改變方向，實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)。總之隨著社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)這種服務(wù)型的機(jī)器人越來(lái)越需要了。本課題的關(guān)鍵技術(shù)有：（1）吸附及密封技術(shù)：壁面環(huán)境復(fù)雜，要求吸附機(jī)構(gòu)可以產(chǎn)生一定的吸附力，使機(jī)器人安全可靠地吸附在工作壁面上。（2）移動(dòng)技術(shù)：移動(dòng)機(jī)構(gòu)要小型、高效，使機(jī)器人具有壁面移動(dòng)功能，并可靈活調(diào)節(jié)行走的速度和方向。（3）控制技術(shù)：控制機(jī)器人的整體工作，各部分的協(xié)調(diào)、故障診斷和綜合管理，要求控制靈活、可靠。（4）遙控技術(shù)：要保證信號(hào)遠(yuǎn)距離通訊的實(shí)時(shí)性、可靠性，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的靈活控制。1.4本課題主要設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)1.4.1設(shè)計(jì)任務(wù)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分包括完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方案，設(shè)計(jì)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。完成機(jī)器人本體的零件設(shè)計(jì)、加工和裝配工作，并完成機(jī)器人自身運(yùn)動(dòng)的相關(guān)控制。電氣部分需要完成氣動(dòng)元件（吸盤、氣缸）的控制，和電機(jī)的控制。本系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)為：（1）可搬運(yùn)重量：最大20Kg；（2）整體爬行最大運(yùn)動(dòng)速度2m/s；（3）驅(qū)動(dòng)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，選擇步進(jìn)角為0.9°；（4）運(yùn)動(dòng)重復(fù)精度±10mm。1.4.2工作目標(biāo)通過(guò)充分的調(diào)研，并結(jié)合現(xiàn)有的機(jī)器人技術(shù)、無(wú)線電技術(shù)以及單片機(jī)的控制技術(shù)，本課題應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)如下：(1)機(jī)器人能夠在墻面上吸附，并能夠?qū)崿F(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)；(2)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)控制方式下的運(yùn)動(dòng)；(3)遠(yuǎn)程遙控功能；本文確定了機(jī)器人系統(tǒng)總體方案，完成了機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)其中包括機(jī)器人零件圖和裝配圖設(shè)計(jì)，最終完成機(jī)器人零件加工和組裝和機(jī)械調(diào)試。其中數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸。

2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1整體結(jié)構(gòu)1.吸盤2.電機(jī)3.氣缸4.諧波減速器5.轉(zhuǎn)向電機(jī)圖2-1爬墻機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖機(jī)器人采用真空吸盤1吸附在墻面上，氣缸3的伸縮實(shí)現(xiàn)往前移動(dòng)，三個(gè)步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整方向。前行時(shí)，后面的兩個(gè)吸盤吸附在壁面上，前面的吸盤松開。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)前吸盤離開強(qiáng)面，以避免運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸盤和墻面摩擦。氣缸伸長(zhǎng)，電機(jī)反相旋轉(zhuǎn)吸盤和墻面接觸然后充氣，前面的吸盤吸附在墻面上，后面的吸盤松開。氣缸收縮，由于前吸盤時(shí)相對(duì)墻面固定的，所以，機(jī)器人本體前移。周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在墻面上的前移。轉(zhuǎn)向時(shí)，后吸盤固定，轉(zhuǎn)向電機(jī)5旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)器人本體旋轉(zhuǎn)，從而改變方向。為了減少氣缸的徑向扭矩，在氣缸側(cè)向設(shè)計(jì)了三個(gè)均部的導(dǎo)桿。導(dǎo)桿通過(guò)氣缸的伸縮實(shí)現(xiàn)機(jī)體的直線滑動(dòng)。本機(jī)器人通過(guò)橫向和縱向兩組各四個(gè)吸盤的交眷吸附場(chǎng)面而完成機(jī)器人的前進(jìn)、后退、向左、向右以及停止等5個(gè)基本動(dòng)作的。主要的動(dòng)作原理：以向前運(yùn)動(dòng)為例，假設(shè)機(jī)器人處于初始狀態(tài)，即端面驅(qū)動(dòng)氣缸人H仲出，讓吸盤貼附在墻面，然后提供真空，這樣整個(gè)機(jī)器人便可通過(guò)真空吸附在墻面上。接下來(lái)的動(dòng)作如下：1)釋放吸盤V5。v8的真空，并且轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，使吸盤8脫離墻面。2)通過(guò)吸盤固定作用，切換縱向氣缸I、J的氣路，在活塞扦相對(duì)墻面不動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)氣缸I、J，使其缸身帶動(dòng)橫向機(jī)構(gòu)向前移動(dòng)一定的距離。3)氣缸伸出，讓吸盤接觸墻面，并提供真空。4)通過(guò)橫向吸盤固定作用后，釋放V1—V4的真空，縮回氣缸A—D。5)切換氣缸I、J氣路，保持缸身不動(dòng)，縱向結(jié)構(gòu)的端面隨活塞桿向前移動(dòng)。6)伸出氣缸A—D，并向縱向吸盤v1—v4提供真空，使其吸附墻面。從上面的動(dòng)作序列可以看出，動(dòng)作的結(jié)果是驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)器人的軀體整體向前移動(dòng)了一步。向后、向左及向右的動(dòng)作具有相同的動(dòng)作原理。通過(guò)幾個(gè)基本動(dòng)作的組合，機(jī)器人便可以向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。氣動(dòng)系統(tǒng)包括兩部分：氣缸驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)回路和真空氣動(dòng)回路。真空氣動(dòng)回路：由一個(gè)4位真空發(fā)生器組合構(gòu)成，其分別向8個(gè)真空吸盤提供真空。氣缸驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)回路主要是對(duì)4個(gè)雙出桿雙作用缸(I、J、K、L)和8個(gè)單出桿雙作用缸(A—H)的驅(qū)動(dòng)及控制。由于機(jī)器人設(shè)計(jì)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。我們采用同步控制，分別由一個(gè)單電控兩位五通電磁閥控制相同作用的兩個(gè)氣缸，具體采用一個(gè)6位的電磁閥組合。機(jī)器人的控制其實(shí)就是一組動(dòng)作的順序控制，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分解為5個(gè)基本動(dòng)作：向前、向后、向左、向右和停止，所以程序結(jié)構(gòu)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想。5個(gè)基本動(dòng)作存在以下關(guān)系。首先5個(gè)基本動(dòng)作的非同步性，即在某一時(shí)刻，只有其中一個(gè)動(dòng)作在進(jìn)行；第二，每個(gè)動(dòng)作都要有完整性，即當(dāng)一個(gè)動(dòng)作發(fā)生時(shí)，就必須完整的進(jìn)行完成。第三，停止動(dòng)作是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)和銜接點(diǎn)，向左、向右、向前、向后4個(gè)基個(gè)基本動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)4個(gè)動(dòng)作的靈活組合。依據(jù)這個(gè)動(dòng)作劃分原理，使得程序的編制利于實(shí)現(xiàn)模塊化的設(shè)計(jì)，本控制程序主要包括以下于程序主要目的是使機(jī)器人在加電通氣以后恢復(fù)到除始狀態(tài)即停止?fàn)顟B(tài)，完成氣缸的復(fù)位等動(dòng)作。四個(gè)動(dòng)作于程序朋完成4個(gè)方向上的基本動(dòng)作，結(jié)果使機(jī)器人在該方向上前進(jìn)一段距離。控制、響應(yīng)判斷程序構(gòu)成程序的邏輯控制主體功能，當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求動(dòng)作發(fā)出后，響應(yīng)判斷于程序用保持續(xù)電器保存請(qǐng)求，并設(shè)置相應(yīng)動(dòng)作的啟動(dòng)信號(hào)。接著判斷該項(xiàng)動(dòng)作是否可以執(zhí)行，這取決于當(dāng)前是否有動(dòng)作正在進(jìn)行。當(dāng)動(dòng)作可以執(zhí)行時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)的4個(gè)子程序之一開始執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作序列。當(dāng)程序執(zhí)行完后，設(shè)置動(dòng)作結(jié)束標(biāo)志。通過(guò)設(shè)計(jì)并試驗(yàn)，機(jī)器人能夠完成在水平的平面、斜面尤其是垂直墻面的控制運(yùn)動(dòng)，并且該設(shè)計(jì)體現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)思想。在設(shè)計(jì)中面臨的問(wèn)題是，機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)重量較大，真空吸盤提供的吸力需要克服較大的重力，所以接下來(lái)的研究方向?qū)⒅抻谠诒ＷC機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固的條件下，減輕機(jī)械重量，確定機(jī)器人重心的合理位置。更進(jìn)一步的研究方向還包括提高機(jī)器人使用范圍，比如不規(guī)則平面等，以及在各個(gè)方向、各種距離的運(yùn)動(dòng)靈活性。總的來(lái)說(shuō)，真空吸力是氣動(dòng)技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)，有著很大的研究和應(yīng)用空間。圖2-2為通過(guò)三維軟件設(shè)計(jì)的實(shí)體造型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向的動(dòng)演示。圖2-2氣動(dòng)爬壁機(jī)器人實(shí)體造型2.2吸盤的受力分析機(jī)器人本體通過(guò)吸盤吸附墻面，吸盤在墻面上吸附的受力方式有如圖2-3所示：圖2-3吸盤受力情況圖2-4為兩種安裝方式下，真空吸盤的力學(xué)模型：圖2-4吸盤受力分析如圖2-4所示為真空吸盤用于兩種不同位置工作時(shí)的安裝方位。在圖1a吸盤水平安裝時(shí)，除了要吸持住工件負(fù)載外，還應(yīng)該考慮吸盤移動(dòng)時(shí)因工件的慣性力對(duì)吸力的影響。而圖1b吸盤垂直安裝時(shí)，吸盤的吸力與吸盤與工件間的摩擦力有密切關(guān)系。真空吸盤良種工作情況下的力學(xué)模型如圖2所示，圖中個(gè)參數(shù)說(shuō)明如下：ΔPu為真空度；Fv為垂直負(fù)載；Aw為有效面積；Fh為水平負(fù)載；Pd為密封面的表面壓力；Fr為摩擦力；Ad為密封面積；Ad為密封面積的受力；F為負(fù)載力；μ為真空吸盤與工件間的摩擦系數(shù)；Fs為吸力；Fa為加速度力；x、y為真空吸盤受力分析坐標(biāo)。

由真空吸盤工作原理及上述受力圖可知，要滿足正常的吸持物體的要求，即能夠正常作業(yè)的條件為：Fd=Pd·Ad＞0，且水平安裝時(shí)Fr=Fd?μ＞Fh，垂直安裝時(shí)Fr=Fd?μ＞Fv。

設(shè)，已知被吸持物體重mkg，真空度為ΔPu，則Fs=ΔPu?Aw。再設(shè)旋轉(zhuǎn)角度φ，旋轉(zhuǎn)半徑r，重力加速度g，夾持時(shí)間t，F(xiàn)s1為靜態(tài)吸力，F(xiàn)s2為動(dòng)態(tài)吸力。

a．靜態(tài)負(fù)載計(jì)算：為靜態(tài)吸力：Fs1=fv=mg；當(dāng)取安全系數(shù)為n時(shí)，F(xiàn)s1=nmg

b．動(dòng)態(tài)負(fù)載計(jì)算：當(dāng)真空吸盤處于水平位置時(shí)，受力處于平衡狀態(tài)，即：

∑Fx=0Fh-Fr=0即Fh=Fr

∑Fy=0Fv+Fd-Fs2=0

即Fd=Fs2-Fv

因?yàn)槟Σ亮r等于密封面積的受力和摩擦系數(shù)的乘積，即：

Fr=Fd?μ=(Fs2-Fv)?μ

吸盤的選用

上面導(dǎo)出公式即為真空吸盤吸持物體時(shí)所需要的動(dòng)態(tài)吸力計(jì)算公式。對(duì)面積大的吸吊物，重的吸吊物，有振動(dòng)的吸吊物或要求快速搬運(yùn)的吸吊物，在應(yīng)用公式時(shí)，必須計(jì)及工作環(huán)境系數(shù)、安全系數(shù)。實(shí)際中，為防止吸吊物脫落，通常使用多個(gè)吸盤進(jìn)行吸吊，此時(shí)應(yīng)注意使這些協(xié)同工作的吸盤合理配置，使吸吊合力作用點(diǎn)與被吸吊物的重心盡量靠近。圖2-5為吸盤的的通過(guò)有限元分析的受力情況。吸盤在墻面上，的吸力和吸盤的面積以及吸盤和外界的氣壓差決定的。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，受力時(shí)吸盤要承受拉力，另一個(gè)方向要承受壓力。所以對(duì)吸盤的材質(zhì)的要求就比較高。圖2-5吸盤的應(yīng)力分析2.3氣缸的動(dòng)靜態(tài)分析氣缸是氣動(dòng)原件的組成部分，氣動(dòng)元件包括氣源處理元件，氣動(dòng)控制元件，氣動(dòng)執(zhí)行元件，氣動(dòng)輔助元件。氣缸就屬于氣動(dòng)執(zhí)行元件。氣缸不屬于壓縮機(jī)，它是通過(guò)壓縮空氣來(lái)執(zhí)行伸出和返回的動(dòng)作，是水平運(yùn)動(dòng)的，而馬達(dá)就伺服電機(jī)，是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，所以選氣缸而不選馬達(dá)。氣缸和氣馬達(dá)都是氣壓傳動(dòng)中所使用的執(zhí)行元件。它們都是將壓縮空氣的壓力轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。氣缸用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)。氣馬達(dá)用于實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。大多數(shù)情況下使用氣缸更為普遍，因此空氣系統(tǒng)力學(xué)研究載體主要是氣缸，主要研究氣缸的特性。氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。氣缸的靜態(tài)特性是指氣缸的輸出功與耗氣量密切相關(guān)的最低工作壓力。最高工作壓力、密封處的摩擦阻力等。氣缸的動(dòng)態(tài)特性是指各腔壓力的變化、活塞的速度變化、動(dòng)作時(shí)間及緩沖特性等。這些運(yùn)動(dòng)特性均與氣體的可壓縮性有關(guān)。2.3.1氣缸的靜態(tài)特性1.無(wú)負(fù)載工作特性所謂無(wú)負(fù)載工作特性是指在無(wú)負(fù)載條件下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，使氣缸產(chǎn)生動(dòng)作的最低工作壓力。這個(gè)壓力是使活塞低速運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生爬行的極限壓力。它集中表征了密封圈及氣缸內(nèi)表面的加工質(zhì)量、配合狀況及有關(guān)結(jié)構(gòu)方面的合理程度。按一般規(guī)定，是讓氣缸經(jīng)過(guò)數(shù)次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，使氣缸在無(wú)負(fù)載的狀態(tài)下水平放置，在缸的前后兩端進(jìn)、排氣口交替輸入壓力為1bar的壓縮空氣，活塞在其有效行程內(nèi)，應(yīng)運(yùn)行平滑，無(wú)爬行現(xiàn)象。此時(shí)活塞的平均速度約為500mm/s，可調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)回路中排氣節(jié)流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。有緩沖裝置的氣缸，應(yīng)使緩沖節(jié)流閥處于全開狀態(tài)。2.帶負(fù)載工作特性所謂帶負(fù)載工作特性是指氣缸帶有規(guī)定的負(fù)載，在規(guī)定的工作壓力和活塞運(yùn)動(dòng)速度下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，保證正常工作，且保證缸的各部位具有一定的強(qiáng)度性能。按一般規(guī)定，缸先經(jīng)數(shù)次的往復(fù)運(yùn)動(dòng)之后，在活塞桿軸向施加相當(dāng)于氣缸最大輸出力80%的負(fù)載，并在缸的前后兩端進(jìn)、排氣口交替輸入壓力為7bar的壓縮空氣，活塞在全行程運(yùn)動(dòng)三個(gè)以上往復(fù)時(shí)，應(yīng)運(yùn)動(dòng)平滑，檢查氣缸各部位應(yīng)無(wú)異常現(xiàn)象。此時(shí)活塞的平均運(yùn)動(dòng)速度約為150mm/s左右，可調(diào)節(jié)排氣節(jié)流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果是有緩沖裝置的氣缸，應(yīng)使緩沖節(jié)流閥處于全開狀態(tài)，以便考驗(yàn)缸的沖擊性能。3.氣缸的動(dòng)特性由于氣體的可壓縮性使氣缸的動(dòng)態(tài)特性成了較為復(fù)雜的問(wèn)題。這方面的基礎(chǔ)理論研究司開娜（S.K.Skinner）、安藤弘平、茂等人均有專門論述。理論計(jì)算主要是求解氣缸動(dòng)特性的基本問(wèn)題，氣缸動(dòng)特性基本方程是從伯諾里方程、氣體狀態(tài)方程、牛頓第二定律等出發(fā)得出的五個(gè)方程，其求解用一般方法很難求解，大多用電子計(jì)算機(jī)解決。其數(shù)學(xué)建模一直是研究氣動(dòng)領(lǐng)域?qū)W者必須參考或進(jìn)行重新研究的對(duì)象。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者在這方面做了大量的工作，但由于動(dòng)態(tài)特性的復(fù)雜性，一直很難找到一個(gè)比較準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)方程。下面就其動(dòng)態(tài)過(guò)程作一下描述。4.理想無(wú)負(fù)載時(shí)缸的動(dòng)態(tài)特性氣缸完全沒有負(fù)載的理想情況下，其兩腔的壓力p1、p2及活塞運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t的曲線。為了使其結(jié)果具有普遍的意義，這里所涉及到的物理量，壓力、速度及時(shí)間等均用無(wú)因次量表示。圖中：p1—?dú)庠磯毫Γ籿0視缸內(nèi)氣體為等溫度變化過(guò)程時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度。一般稱之為基準(zhǔn)速度；t0=s/v—基準(zhǔn)速度時(shí)，活塞完成全程運(yùn)行所需的時(shí)間；s—活塞的全行程。動(dòng)態(tài)特性曲線與氣缸換向回路相結(jié)合可以看出，當(dāng)換向閥的電磁鐵換向時(shí)壓縮空氣進(jìn)入氣缸左腔，使p1成為ps；換向之前氣缸p2，活塞在壓差p1-p2的作用下即開始啟動(dòng)，并且加速運(yùn)動(dòng)。隨著活塞的加速，氣缸右腔壓力p2也在減小，此時(shí)雖然(p1-p2)>0的狀態(tài)仍還在繼續(xù)著，由于p1的減小，兩腔壓力差p1-p2變小，因而限制了活塞的加速運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)速度v/v0>1之后不久，便出現(xiàn)第一次p1=p2，活塞速度達(dá)最大值；由于活塞速度v大，氣缸右腔被迅速增大，進(jìn)而呈現(xiàn)（p1-p2）<0的狀態(tài)；使活塞的加速度呈現(xiàn)負(fù)值，活塞即減速運(yùn)行。由于v減小，氣缸左腔由氣源充壓，p1上升，p2有所降低，又出現(xiàn)p1=p2，此時(shí)活塞速度達(dá)最小值，進(jìn)而又出現(xiàn)（p1-p2）>0的狀態(tài)，活塞又開始加速運(yùn)動(dòng)。這種現(xiàn)象的反復(fù)出現(xiàn)，使活塞逐漸趨于平衡速度。5.實(shí)際氣缸的啟動(dòng)及活塞速度實(shí)際氣缸的運(yùn)動(dòng)與如下因素有關(guān)：通向缸的進(jìn)、排氣管路上節(jié)流閥閥口開度、運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量、缸的容積和活塞啟動(dòng)時(shí)的位置、密封處的摩擦阻力等。由于涉及因素較多，純粹的理論計(jì)算較為復(fù)雜，往往用理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)像結(jié)合得出較實(shí)用、可靠的結(jié)果。2.3.2氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)分析氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是指有換向閥、包括節(jié)流調(diào)速元件在內(nèi)的管道系統(tǒng)氣動(dòng)執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)的負(fù)載組成的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，在執(zhí)行元件工作過(guò)程中，各動(dòng)態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系及其變化規(guī)律。2.3.3主要參數(shù)特性氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性包括下列主要參數(shù)的特性。(1)壓力特性氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工作過(guò)程中，各腔室中的壓力隨時(shí)間變化的特性，稱為壓力特性。壓力特性與腔室進(jìn)、排氣通道的有效面積及負(fù)載的性質(zhì)和大小有關(guān)。(2)溫度特性在氣動(dòng)系統(tǒng)中，作為工作介質(zhì)的壓縮空氣，要通過(guò)充氣、排氣、壓縮、膨脹、吸熱和放熱等一系列熱力過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，在這些過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)各處的溫度隨時(shí)都會(huì)發(fā)生變化。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工作過(guò)程中，各腔室內(nèi)溫度隨時(shí)間變化的特性，稱為溫度特性。溫度特性與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、負(fù)載的性質(zhì)和大小有關(guān)，還與系統(tǒng)有無(wú)內(nèi)、外泄漏以及外界的熱交換有關(guān)。2.4諧波減速器2.4.1諧波減速器基本構(gòu)件組成和工作原理諧波發(fā)生器（簡(jiǎn)稱波發(fā)生器）是凸輪（通常為橢圓形）及薄壁軸承組成，隨著凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，薄壁軸承的外環(huán)作橢圓形變形運(yùn)動(dòng)（彈性范圍內(nèi)）。剛輪是剛性的內(nèi)齒輪。柔輪是薄殼形元件，具有彈性的外齒輪以上三個(gè)構(gòu)件可以任意固定一個(gè)，成為減速傳動(dòng)及增速傳動(dòng)，或者發(fā)生器、剛輪主動(dòng)，柔輪從動(dòng)，成為差動(dòng)機(jī)構(gòu)（即轉(zhuǎn)動(dòng)的代數(shù)合成）。諧波傳動(dòng)工作過(guò)程如圖2-6所示圖2-6諧波減速器結(jié)構(gòu)當(dāng)波發(fā)生器為主動(dòng)時(shí)，凸輪在柔輪內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，就近使柔輪及薄壁軸承發(fā)生變形（可控的彈性變形），這時(shí)柔輪的齒就在變形的過(guò)程中進(jìn)入（嚙合）或退出（嚙離）剛輪的齒間，在波發(fā)生器的長(zhǎng)軸處處于完全嚙合，而短軸方向的齒就處在完全的脫開。

波發(fā)生器通常成橢圓形的凸輪，將凸輪裝入薄壁軸承內(nèi)，再將它們裝入柔輪內(nèi)。此時(shí)柔輪由原來(lái)的圓形而變成橢圓形，橢圓長(zhǎng)軸兩端的柔輪與之配合的剛輪齒則處于完全嚙合狀態(tài)，即柔輪的外齒與剛輪的內(nèi)齒沿齒高嚙合。這是嚙合區(qū)，一般有30%左右的齒處在嚙合狀態(tài)；橢圓短軸兩端的柔輪齒與剛輪齒處于完全脫開狀態(tài)，簡(jiǎn)稱脫開；在波發(fā)生器長(zhǎng)軸和短軸之間的柔輪齒，沿柔輪周長(zhǎng)的不同區(qū)段內(nèi)，有的逐漸退出剛輪齒間，處在半脫開狀態(tài)，稱之為嚙出。波發(fā)生器在柔輪內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，迫使柔輪產(chǎn)生連續(xù)的彈性變形，此時(shí)波發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就使柔輪齒的嚙入—嚙合—嚙出—脫開這四種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)不斷地改變各自原來(lái)的嚙合狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱之錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，正是這一錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，作為減速器就可將輸入的高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檩敵龅牡退俎D(zhuǎn)動(dòng)。波發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使柔輪上的一點(diǎn)不斷的改變位置，這時(shí)在柔輪的節(jié)圓的任一點(diǎn)，隨著波發(fā)生器角位移的過(guò)程，形成一個(gè)上下左右相對(duì)稱的和諧波，故稱之為：“諧波”。圖2-7諧波減速器運(yùn)動(dòng)原理諧波傳動(dòng)是建立在彈性變形理論基礎(chǔ)上的一種新型傳動(dòng)，它是利用機(jī)械波使薄壁齒圈產(chǎn)生彈性變形來(lái)達(dá)到傳動(dòng)目的的。圖2-8諧波減速器應(yīng)力分析KA-含空回及在約20%額定扭矩值時(shí)，輸出軸彈性變形的扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)。

KB-在此以后，當(dāng)輸出軸上的扭矩加到額定扭矩值時(shí)，產(chǎn)生彈性變形的扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)在額定轉(zhuǎn)速、額定負(fù)載的正常工作條件下，24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)柔性軸承不低于5000小時(shí)，使用壽命為10000小時(shí)。

理論計(jì)算公式如下：L10=5000(Nn/N)(Tn/T)3

hrs其中：L10柔性軸承10%的失效率Nn

額定輸入轉(zhuǎn)速N

實(shí)際輸入轉(zhuǎn)速Tn

額定載荷T

實(shí)際載荷2.4.2諧波減速器的優(yōu)點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕。諧波齒輪傳動(dòng)的主要構(gòu)件只有三個(gè)：波發(fā)生器、柔輪、剛輪。它與傳動(dòng)比相當(dāng)?shù)钠胀p速器比較，其零件減少50%，體積和重量均減少1/3左右或更多。2.傳動(dòng)比范圍大

單級(jí)諧波減速器傳動(dòng)比可在50—300之間，優(yōu)選在75—250之間；

雙級(jí)諧波減速器傳動(dòng)比可在3000—60000之間；

復(fù)波諧波減速器傳動(dòng)比可在200—140000之間。3.同時(shí)嚙合的齒數(shù)多。

雙波諧波減速器同時(shí)嚙合的齒數(shù)可達(dá)30%，甚至更多些。而在普通齒輪傳動(dòng)中，同時(shí)嚙合的齒數(shù)只有2—7%，對(duì)于直齒圓柱漸開線齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)只有1—2對(duì)。正是由于同時(shí)嚙合齒數(shù)多這一獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使諧波傳動(dòng)的精度高，齒的承載能力大，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大速比、小體積。4.承載能力大。

諧波齒輪傳動(dòng)同時(shí)嚙合齒數(shù)多，即承受載荷的齒數(shù)多，在材料和速比相同的情況下，受載能力要大大超過(guò)其它傳動(dòng)。其傳遞的功率范圍可為幾瓦至幾十千瓦。5.運(yùn)動(dòng)精度高。

由于多齒嚙合，一般情況下，諧波齒輪與相同精度的普通齒輪相比，其運(yùn)動(dòng)精度能提高四倍左右。6.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊，噪聲小。

齒的嚙入、嚙出是隨著柔輪的變形，逐漸進(jìn)入和逐漸退出剛輪齒間的，嚙合過(guò)程中齒面接觸，滑移速度小，且無(wú)突然變化。7.齒側(cè)間隙可以調(diào)整。

諧波齒輪傳動(dòng)在嚙合中，柔輪和剛輪齒之間主要取決于波發(fā)生器外形的最大尺寸，及兩齒輪的齒形尺寸，因此可以使傳動(dòng)的回差很小，某些情況甚至可以是零側(cè)間隙。8.傳動(dòng)效率高。

與相同速比的其它傳動(dòng)相比，諧波傳動(dòng)由于運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量少，而且嚙合齒面的速度很低，因此效率很高，隨速比的不同（u=60-250），效率約在65—96%左右（諧波復(fù)波傳動(dòng)效率較低），齒面的磨損很小。9.同軸性好。

諧波齒輪減速器的高速軸、低速軸位于同一軸線上。10.可實(shí)現(xiàn)向密閉空間傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力。

采用密封柔輪諧波傳動(dòng)減速裝置，可以驅(qū)動(dòng)工作在高真空、有腐蝕性及其它有害介質(zhì)空間的機(jī)構(gòu)，諧波傳動(dòng)這一獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)難于達(dá)到的。11.可實(shí)現(xiàn)高增速運(yùn)動(dòng)。

由于諧波齒輪傳動(dòng)的效率高及機(jī)構(gòu)本身的特點(diǎn)，加之體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，因此是理想的高增速裝置。對(duì)于手搖發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等需要高增速的設(shè)備有廣闊的應(yīng)用前景。12.方便的實(shí)現(xiàn)差速傳動(dòng)。

由于諧波齒輪傳動(dòng)的三個(gè)基本構(gòu)件中，可以任意兩個(gè)主動(dòng)，第三個(gè)從動(dòng)，那么如果讓波發(fā)生器、剛輪主動(dòng)，柔輪從動(dòng)，就可以構(gòu)成一個(gè)差動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而方便的實(shí)現(xiàn)快慢速工作狀況。這一點(diǎn)對(duì)許多機(jī)床的走刀機(jī)構(gòu)很有實(shí)用價(jià)值，經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)，可以大大改變機(jī)床走刀部分的結(jié)構(gòu)性能。圖2-9諧波減速器剖析圖2.4.3諧波減速器的選擇根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速64r/min及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速140r/min，可知，我們所需要的減速器的速比為64左右，而我們所選的型號(hào)的減速器最大速比才160，顯然不滿足我們的傳動(dòng)要求。可我們并沒有因?yàn)檫@一點(diǎn)而放棄我們所做的選擇。為了使上述參數(shù)能夠滿足，我們還專門設(shè)計(jì)了一內(nèi)齒輪副與減速器一同來(lái)承擔(dān)減速的任務(wù)。前面已經(jīng)介紹了我們所選的內(nèi)齒輪副的速比為2.2，這樣一來(lái)可以推算出減速器所需傳動(dòng)比為：i=[14000÷(41÷19)]÷64≈101。再根據(jù)給出的減速器規(guī)格查得跟我們的計(jì)算數(shù)據(jù)最接進(jìn)的為100。反過(guò)來(lái)再推算一下車輪的轉(zhuǎn)速：ω=[14000÷(41÷19)]÷100=64.88r/min，則車的最大行駛速度vmax=ωR=64.88÷60×2π×0.06≈0.41m/s。電機(jī)在能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的條件下，其速度范圍是11500r/min~14000r/min。由此，我們可得到它的轉(zhuǎn)速范圍是53.29r/min~64.88r/min，則它的行駛速度范圍是0.33m/s~0.41m/s。當(dāng)然，它也可獲得更高或再底的轉(zhuǎn)速，只是得保證它不能在這種狀態(tài)下運(yùn)行太長(zhǎng)的時(shí)間。

在柔輪幾何尺寸不變的條件下，為獲得最大的理論齒高，剛輪和柔輪的齒數(shù)差應(yīng)等于波數(shù)。而我們根據(jù)前面的敘述已選定雙波傳動(dòng)，即Z2-Z1為確定值2。由此可推算得：

Z2=i×(Z2-Z1)=100×2=200；Z1=Z2-2=198在我們所選的北京諧波減速器公司的諧波減速器中，它為了增加徑向尺寸以及平衡整個(gè)諧波齒輪，增加了一個(gè)固定的剛輪，它不承擔(dān)任何輸出任務(wù)，只是固定在機(jī)架上，所以這個(gè)固定剛輪的齒數(shù)和柔輪的齒數(shù)相同，以避免不必要的磨損。

對(duì)雙波傳動(dòng)，漸開線齒廓有兩種：一種壓力角α=28.6°，基本上能滿足一般傳動(dòng)的要求，在動(dòng)力傳動(dòng)中應(yīng)用較多，并已有幾種專用刀具。另一種α=20°，可用標(biāo)準(zhǔn)刀具，經(jīng)變位切制達(dá)到傳動(dòng)要求。另外，由于諧波減速器只作減速用，所要求它輸出的轉(zhuǎn)矩不是很大，所以我們可不對(duì)它進(jìn)行校核。

3程序流程圖開始開始中斷保護(hù)I中斷保護(hù)I/O口初始化等待命令讀取串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為命令組＝字讀取串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為命令組＝字開串行開串行口中斷清除接收標(biāo)志清除接收標(biāo)志讀取命令讀取命令中斷彈出中斷彈出驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中斷返回中斷返回控制電磁閥，讓吸盤吸附控制電磁閥，讓吸盤吸附氣缸伸縮氣缸伸縮控制電磁閥，讓吸盤吸附控制電磁閥，讓吸盤吸附通過(guò)設(shè)計(jì)并試驗(yàn)，機(jī)器人能夠完成在水平的平面、斜面尤其是垂直墻面的控制運(yùn)動(dòng)，并且該設(shè)計(jì)體現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)思想。在設(shè)計(jì)中面臨的問(wèn)題是，機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)重量較大，真空吸盤提供的吸力需要克服較大的重力，所以接下來(lái)的研究方向?qū)⒅抻谠诒ＷC機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固的條件下，減輕機(jī)械重量，確定機(jī)器人重心的合理位置。更進(jìn)一步的研究方向還包括提高機(jī)器人使用范圍，比如不規(guī)則平面等，以及在各個(gè)方向、各種距離的運(yùn)動(dòng)靈活性。總的來(lái)說(shuō)，真空吸力是氣動(dòng)技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)，有著很大的研究和應(yīng)用空間。機(jī)器人采用真空吸盤吸附在墻面上，氣缸的伸縮實(shí)現(xiàn)往前移動(dòng)，三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整方向。前行時(shí)，后面的兩個(gè)吸盤吸附在壁面上，前面的吸盤松開。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)前吸盤離開強(qiáng)面，以避免運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸盤和墻面摩擦。氣缸伸長(zhǎng)，電機(jī)反相旋轉(zhuǎn)吸盤和墻面接觸然后充氣，前面的吸盤吸附在墻面上，后面的吸盤松開。氣缸收縮，由于前吸盤時(shí)相對(duì)墻面固定的，所以，機(jī)器人本體前移。周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在墻面上的前移。轉(zhuǎn)向時(shí)，后吸盤固定，轉(zhuǎn)向電機(jī)5旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)器人本體旋轉(zhuǎn)，從而改變方向。為了減少氣缸的徑向扭矩，在氣缸側(cè)向設(shè)計(jì)了三個(gè)均部的導(dǎo)桿。導(dǎo)桿通過(guò)氣缸的伸縮實(shí)現(xiàn)機(jī)體的直線滑動(dòng)。本機(jī)器人通過(guò)橫向和縱向兩組各四個(gè)吸盤的交眷吸附場(chǎng)面而完成機(jī)器人的前進(jìn)、后退、向左、向右以及停止等5個(gè)基本動(dòng)作的。

4結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是對(duì)在學(xué)校這三年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。通過(guò)這次設(shè)計(jì)我學(xué)習(xí)會(huì)了很多東西的同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了很多自身的不足。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程不能說(shuō)是困難重重，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，設(shè)計(jì)的過(guò)程中還是發(fā)現(xiàn)了自己許多不足之處，使自己認(rèn)識(shí)到對(duì)以前所學(xué)知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說(shuō)液壓元件好多細(xì)節(jié)沒有掌握，以致于錯(cuò)用，對(duì)溢流閥的危害沒有很深了解，以致于系統(tǒng)圖上用了太多的溢流閥，增大了沿程阻力損失，還有原系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，在老師的指導(dǎo)下，獲得了很大的進(jìn)步。這次設(shè)計(jì)能夠圓滿完成，要多多感謝我的指導(dǎo)老師，張艷老師可以說(shuō)是對(duì)我們的設(shè)計(jì)費(fèi)心盡力，用了很大的功夫來(lái)指導(dǎo)我們，所以在此要向老師表示我最真心的感謝，同時(shí)也對(duì)我的同學(xué)以及這三年所有帶課老師說(shuō)聲感謝。設(shè)計(jì)雖然做完了，但仍有很多不足之處需要改進(jìn)，還望老師多多指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)1.成大先主編。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（1-5卷）。第四版。北京：化學(xué)工業(yè)出版社。20212.吳國(guó)政主編。電梯原理、使用、維修。北京:電子工業(yè)出版社。20213.濮良貴、紀(jì)名剛主編。機(jī)械設(shè)計(jì)。第七版。北京：高等教育出版社。20214.楊蘭春主編。電梯曳引機(jī)設(shè)計(jì)、安裝、維修。北京：機(jī)械工業(yè)出版社。20215.蘇翼林主編。材料力學(xué)（上、下冊(cè)）。第二版。北京：高等教育出版社。19876.張建明等.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社.2021.7.楊俊.機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1991.8.張新義.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994.9.李寶仁，朱玉泉，許耀銘．氣動(dòng)位置伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)控制研究[J]．10.蔡自興．智能控制——基礎(chǔ)與應(yīng)用[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2021．10.蔡自興．機(jī)器人學(xué)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2021．11.陶永華，尹怡欣，葛蘆生．新型PID控制及其應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021．12.蔡自興．機(jī)器人學(xué)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2021．13.西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理籍機(jī)械零件教研室編著，濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2021.614.蔡自興．智能控制——基礎(chǔ)與應(yīng)用[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2021．15.JonesC.,etal,LaserScanningandQuasi-helicalToolPathDefinitionofArbitraryCurved16.蔡自興．機(jī)器人學(xué)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2021．17.西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理籍機(jī)械零件教研室編著，濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2021.618.周伯英.工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.6

致謝馬上面臨畢業(yè)，心里總是萬(wàn)分難舍。但總是要離開，所以要向我的母校我的老師我的同學(xué)真誠(chéng)的說(shuō)聲謝謝，三年之中是你們每天陪伴著我走過(guò)了那么多日日夜夜。在這里首先要感謝的是我的母校，您使我學(xué)會(huì)了走向社會(huì)的技能，是您給我了我美好的明天，在此向您表示感謝。其次要感謝的是我的老師，是你們?cè)谶@三年里不辭辛苦把我們由一個(gè)剛?cè)雽W(xué)的孩子慢慢地帶向成熟，在此縱有千言萬(wàn)語(yǔ)，也道不清我對(duì)您心中的感激，所以仍然要說(shuō)聲謝謝。再次是我的同學(xué)，多少次歡笑已步入回憶，我會(huì)永遠(yuǎn)記得你們，謝謝。畢業(yè)是走向社會(huì)的門檻，而畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)三年所學(xué)的一個(gè)總結(jié)，是步入社會(huì)驗(yàn)證技能的鋪路石，所以我還是要對(duì)張艷老師表示感謝，感謝您百忙之中仍然抽空指導(dǎo)我們讓我們完成這三年里最后的任務(wù)，最后要感謝的是學(xué)院領(lǐng)導(dǎo),我的班主任,還有所有考核老師。謝謝你們?nèi)陙?lái)對(duì)我們的關(guān)心幫助，請(qǐng)你們放心，我們一定會(huì)在以后的人生道路上謹(jǐn)記您們的教導(dǎo)，做一個(gè)有理想對(duì)社會(huì)有回報(bào)的人。祝老師在今后的生活工作中事事順心，萬(wàn)事如意。

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對(duì)自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實(shí)，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸?zé)o點(diǎn)墨，怎么也不會(huì)寫出作文來(lái)的。寫作能力是每個(gè)大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說(shuō)詩(shī)歌，但是一定要寫工作和生活中實(shí)用的文章，而且非寫得既通順又扎實(shí)不可。”對(duì)于大學(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來(lái)的。本科畢業(yè)論文無(wú)論是對(duì)于學(xué)生個(gè)人還是對(duì)于院系和學(xué)校來(lái)說(shuō)，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個(gè)重要課題。如何提高大學(xué)生的寫作能力的問(wèn)題必須得到社會(huì)的廣泛關(guān)注，并且提出對(duì)策去實(shí)施解決。二、造成大學(xué)生應(yīng)用文寫作困境的原因：（一）大學(xué)寫作課開設(shè)結(jié)構(gòu)不合理。就目前中國(guó)多數(shù)高校的學(xué)科設(shè)置來(lái)看，除了中文專業(yè)會(huì)系統(tǒng)開設(shè)寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學(xué)生都只開設(shè)了普及性的《大學(xué)語(yǔ)文》課。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，而我們的課程設(shè)置僅把這一任務(wù)交給了大學(xué)語(yǔ)文教師，可大學(xué)語(yǔ)文教師既要在有限課時(shí)時(shí)間內(nèi)普及相關(guān)經(jīng)典名著知識(shí)，又要適度提高學(xué)生的鑒賞能力，且要教會(huì)學(xué)生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務(wù)之重實(shí)難完成。（二）對(duì)實(shí)用寫作的普遍性不重視。“大學(xué)語(yǔ)文”教育已經(jīng)被嚴(yán)重地“邊緣化”。目前對(duì)中國(guó)語(yǔ)文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學(xué)英語(yǔ)的大好勢(shì)頭。中小學(xué)如此，大學(xué)更是如此。對(duì)我們的母語(yǔ)中國(guó)語(yǔ)文，在大學(xué)反而被漠視，沒有相關(guān)的課程的設(shè)置，沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)