自动爬楼机器人课程设计方案书任务书
爬楼梯机器人项目设计说明书
项目设计说明书题目：爬楼梯轮椅设计说明书专业过程装备与控制工程学生姓名班级学号指导教师完成日期2014.01.15《爬楼梯轮椅设计说明》一、概述高龄人群以及下肢残障者的最大障碍是步行能力的减弱甚至缺失，他们不仅丧失行动力，更需要有劳动能力的人来加以护理。
目前，大部分年老体弱者及肢体伤残者都会选择轮椅作为他们的代步工具，并且大都需要家人或护理人员伴随协助轮椅的使用。
然而，普通轮椅无法攀登楼梯，从而限制了轮椅使用者的活动范围，影响其参与社会生活。
尤其是国内城市以多层公寓式楼房居多，电梯并没有普及到所有的居民住宅，这给轮椅乘坐者造成诸多不便。
为了缓解上述弱势群体因为比例显著增加而给社会经济、医疗护理各方面带来的巨大压力，更好的关怀老年人、残疾人的生活，改善他们的生活质量，除了增加房屋和各种公共建筑设施的无障碍设计，扩大轮椅的使用范围之外，改进现有的普通轮椅，使其兼备平地行驶以及爬越楼梯障碍两种功能，成为更行之有效、立竿见影的措施。
因此，为了解决上述需求，给老年人和残疾人提供性能优越的代步工具，解决楼梯对他们生活造成的不便，同时考虑使用者的经济承受能力，研究一种价格适宜、平稳安全的爬楼梯装置具有重大的意义和实用价值。
二、本项目设计的国内外研究、开发、应用和维护现状连续型爬楼梯轮椅工作效率高，爬楼梯的速度较快，间歇型的爬楼梯轮椅因两套支承装置交替支承，爬楼梯的速度一般较慢。
星型轮式爬楼梯轮椅的活动范围广，运动灵活，但是上下楼梯时平稳性不高；履带型爬楼梯轮椅的技术比较成熟，传动效率比较高，行走重心波动很小，运动非常平稳，但是运动不够灵活，对楼梯有一定的损坏，这限制了其在日常生活中的推广应用。
国内外尚没有体积小巧、操作简单、价格低廉，适用于居民楼梯和广大残疾人及老年人的爬楼梯轮椅。
尽管iBOT3000那种多功能高智能的轮椅是发展方向，我国“863”等国家计划也支持一些单位研发了具有视觉、声音及语音控制等功能的智能轮椅。
爬行机器人课程设计
爬行机器人课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习爬行机器人的设计和制作，让学生掌握基础的机械原理和电子技术，培养学生的创新思维和动手能力。
具体目标如下：1.了解爬行机器人的基本原理和结构。
2.掌握简单的机械制图知识。
3.学习基本的电子电路知识。
4.能够使用常用机械工具和电子仪器。
5.能够读懂简单的机械制图和电子电路图。
6.能够设计和制作一个简单的爬行机器人。
情感态度价值观目标：1.培养学生对科学的兴趣和好奇心。
2.培养学生团队合作和解决问题的能力。
3.培养学生爱护工具和设备，安全第一的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括爬行机器人的基本原理、机械结构设计、电子电路设计等。
具体安排如下：1.第一章：爬行机器人的基本原理，介绍爬行机器人的定义、分类和应用。
2.第二章：机械结构设计，介绍机械制图知识，如何设计和绘制爬行机器人的机械结构。
3.第三章：电子电路设计，介绍基本的电子电路知识，如何设计和制作爬行机器人的电子电路。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解基本原理和理论知识。
2.讨论法：用于讨论爬行机器人的设计和制作过程中的问题。
3.案例分析法：通过分析成功的爬行机器人案例，帮助学生理解和掌握知识。
4.实验法：通过动手制作和测试爬行机器人，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用《爬行机器人设计与制作》作为主要教材。
2.参考书：提供相关的机械制图和电子电路参考书籍。
3.多媒体资料：制作相关的教学PPT和视频资料。
4.实验设备：准备必要的实验设备和工具，如显微镜、电路测试仪等。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现：包括课堂参与度、小组讨论表现等，占总成绩的30%。
2.作业：包括课后练习和小项目，占总成绩的20%。
爬杆机器人课程设计
爬杆机器人 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解爬杆机器人的基本构造和原理，掌握相关的物理和机械知识。
2. 学生能描述爬杆机器人的功能和应用，了解其在现实生活中的重要性。
3. 学生能解释爬杆机器人设计中涉及的科学概念，如力、运动、能量等。
技能目标：1. 学生能运用所学的知识，设计并制作一个简单的爬杆机器人。
2. 学生能在团队中合作，进行问题分析、方案设计和实验操作。
3. 学生能通过实际操作，掌握基本的编程和控制技巧，使爬杆机器人完成特定任务。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对科学技术的兴趣和好奇心，激发创新意识和探索精神。
2. 学生能在设计和制作过程中，体会到团队合作的力量，增强沟通与协作能力。
3. 学生能认识到科技对社会进步的推动作用，培养热爱科学、服务社会的情感。
课程性质：本课程为实践性较强的综合课程，结合物理、机械、编程等多学科知识，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点：六年级学生具有较强的观察力、动手能力和好奇心，对新鲜事物充满兴趣，但注意力集中时间较短，需要激发学习兴趣和参与度。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，采用启发式教学，引导学生主动探索，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，学生能够将所学知识转化为具体的学习成果，为后续学习奠定基础。
二、教学内容本课程以《科学》教材中“机械世界”单元为基础，结合以下内容进行教学：1. 爬杆机器人原理介绍：讲解爬杆机器人的基本构造、运动原理和功能应用，涉及教材中“简单机械”和“力的作用”等章节内容。
2. 爬杆机器人设计制作：a. 材料选择：介绍爬杆机器人制作所需的材料，如塑料、木材、金属等，与教材中“材料分类”章节相关。
b. 结构设计：引导学生学习爬杆机器人的结构设计，包括传动系统、控制系统等，涉及教材中“机械结构”章节内容。
c. 编程控制：教授爬杆机器人的基本编程方法，使学生在实际操作中掌握编程技巧，与教材中“计算机编程”章节相关。
爬楼梯机器人设计
爬楼梯机器人设计摘要机器人是一门涉及计算机科学、机械、电子、自动控制、人工智能等多个方面的科学。
步行者机器人是一台在四连杆机构的基础上而设计出来的爬楼梯机器人。
它最大的特点是能够始终保持自身重心，实现爬上楼梯的目的，动作稳定，优美。
虽然该作品结构较为简单，但是其中采用了模块化设计，使其可以随时更新、升级（这是现今机电一体化工程中鲜有的设计方法）；使机器不仅能适应不同的楼梯，更可以在不同情况的路面上发挥其作用。
其中利用的仿生学原理使该机器人即使在路况不是很好的情况下也可以稳定的进行工作。
1、进行了较完善和全面的方案设计而后分析论证。
重点分析讨论了其中具有代表性的三个方案。
并从中选取一个作为设计方案。
2、对于机器人运动方式，系统设计及其驱动要求进行了认真仔细的分析，对比和计算校核。
3、针对已定方案的设计计算，进行了实际制作从而验证了机构的可行性。
关键词：机器人爬行台阶目 录前 言 (1)第一章机械的功能原理设计1．1 实现功能 (2)1．2 原理设计 (2)第二章运动方案设计分析2．1 方案设计 (3)2．1．1 方案一 (3)2．1．2 方案二 (3)2．1．3 方案三 (3)2．2 方案的对比和分析 (4)第三章零件的选定与基本计算3．1 材料选取与电机选取 (4)3．2 驱动系统技术参数的计算 (5)3．2．1 功率的计算 (5)3．2．2 死点位置的计算与处理 (6)第四章 制作与改进4．1 制作过程遇到的问题及改进方案 (7)4．2 调试及改进结果 (7)4．3机械运动方案图 (9)第五章总结5．1总结和设计制作感受 (10)参考文献及相关网址 (11)前言在一个学期的《机械原理》课程学习中，我们学到了有关机械原理的基本概念、基本理论和基本方法。
老师授课深入浅出，很适合我们学习专业课的认识规律，便于我们理解和掌握，在整个课程的学习中取得了良好的效果和成绩。
通过一个学期的学习，我们有了基本的机构分析方面的能力，包括机构结构分析、运动分析、力分析和动力学分析。
机械系统设计课程论文爬楼机器人设计
2012机械系统设计课程论文爬楼机器人设计一、设计要求设计一台能够转向和平地上行走的爬楼机器人，要求机器人从四个方位都能攀爬楼梯，在攀爬过程中机器人要保持水平姿态。
从机械系统观念出发，提出不少于二套设计设计方案，并进行必要的方案评价和技术论证。
二、设计背景与意义在城市里, 楼梯是人造环境中最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之一。
因此, 机器人的爬梯能力是移动机器人的重要越障性能指标。
通过加载不同的仪器设备，机器人可广泛用于危险环境探查、救灾、助残、搬运等作业, 其应用价值巨大[1][2]。
三、爬楼机器人研究现状总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利，按爬楼梯功能实现的原理主要分为履带式、轮组式、步行式爬楼梯装置[3]。
(l)履带式履带式爬楼梯装置的原理类似于履带装甲运兵车或坦克，其原理简单，技术也比较成熟。
履带式结构传动效率比较高，行走时重心波动很小，运动非常平稳，且使用地形范围较广，在一些不规则的楼梯上也能使用。
它除了具备爬楼梯功能外，也能作为普通的电动轮椅使用。
但是这类装置仍存在很多不足之处:重量大、运动不够灵活、爬楼时在楼梯边缘造成巨大的压力，对楼梯有一定的损坏；且平地使用所受阻力较大，而且转弯不方便，这些问题限制了其在日常生活中的推广使用。
(2)轮组式轮组式爬楼梯装置按轮组中使用小轮的个数可分为两轮组式、三轮组式以及四轮组式。
单轮组式结构稳定性较差，在爬楼过程中需要有人协助才能保证重心的稳定；而双轮组式虽能实现自主爬楼，但由于其体积庞大且偏重，影响了它的使用范围。
轮组式爬楼梯装置的活动范围广，运动灵活，但是上下楼梯时平稳性不高，重心起伏较大，会使乘坐者感到不适。
此外，轮组式爬楼梯装置体积较大，很难在普通住宅楼梯上使用。
(3)步行式早期的爬楼梯装置一般都采用步行式，其爬楼梯执行机构由铰链杆件机构组成。
上楼时先将负重抬高，再水平向前移动，如此重复这两个过程直至爬完一段楼梯。
步行式爬楼梯装置模仿人类爬楼的动作，外观可视为足式机器人，采用多条机械腿交替升降、支撑座椅爬楼的原理。
爬杆机器人(机械原理课程设计)
机械原理课程设计设计说明书设计题目：爬杆机器人设计者：设计小组成员：指导老师：机械原理教研室１目录1.设计题目……………………………………………１1.1设计目的………………………………………………１1.2设计题目简介…………………………………………１1.3设计条件及设计要求…………………………………１2.运动方案设计……………………………………２2.1机械预期的功能要求…………………………………２2.2功能原理设计…………………………………………２2.3运动规律设计…………………………………………３2.3.1工艺动作分解……………………………………………３2.3.2运动方案选择……………………………………………５2.3.3执行机构形式设计………………………………………６2.3.4运动和动力分析…………………………………………７2.3.5执行系统运动简图………………………………………８3.计算内容……………………………………………８4.应用前景 (10)5.个人小结 (11)6.参考资料 (12)附录 (13)２１.设计题目１.１设计目的机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为制造依据的工作过程。
机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。
为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深，我们参加了此次的机械原理课程设计。
１.２设计题目简介我们此次做的课程设计名为爬杆机Array器人。
该机器人模仿虫蠕动的形式向上爬行，其爬行运用简单的曲柄滑块机构。
其中电机与曲柄固接，驱动装置运动。
曲柄与连杆铰接，其另一端分别铰接一自锁套（即上下两个自锁套），它们是实现上爬的关键结构。
当自锁套有向下运动的趋势时，由力的传递传到自锁套，球、锥管与圆杆之间形成可靠的自锁，阻止构件向下运动，而使其运动的方向始终向上（运动示意见右图）。
机器人双创项目课程任务书
机器人双创项目课程任务书
1、爬杆机器人
设计一款可以自由上下直径30cm的硬质铁杆，如路灯杆，斜拉桥拉索等。
要求机器人使用电池供电，自重小于30kg，载重6kg以上，连续工作时间不低于2小时。
以满足机器人清洁铁杆或完成对铁杆的测试。
2、爬山机器人
设计一款可以负重爬山的机器人，以减轻或替代挑山夫，满足国内各名山旅游景点内宾馆的物品供应。
要求机器人可以自主或遥控操作，可以行走于盘旋山道，山道台阶高度可能不进相同。
机器人行走时不应对行人造成影响。
使用电池供电，可以连续工作2小时以上。
成本要控制在3万以内。
3、玻璃墙清洁机器人
设计一款可以在楼房玻璃外壁自由上下，并可以清洗玻璃的机器人。
要求机器人要有非常高的可靠性和稳定性，保证在任何情况下都不会脱离墙面坠落伤人。
机器人的大小和重量应该能比较好的满足清洁墙壁的需要。
设计要求：
从上述三个机器人任选一个作为设计主题，或者选择其他的比较
具有市场潜力机器人作为主题。
1、设计报告应包含首页、任务书、正文三部分。
2、其中，首页为课程名称，项目名称，班级，姓名等。
3、正文应不低于6页。
主要包括研究意义，国内外的研究现状，设计方案的创新点。
4、可以总结模仿或者评价，但严禁抄袭。
5、可以搜索该项机器人的国内外视频，并撰写各机器人分析报告。
6、第十一周周五（11月11日）之前务必提交论文。
爬楼车毕业设计说明书
前言近年来随着计算机技术蓬勃发展，计算和数据传送速度大幅度提高。
以此硬件为基础，许多智能算法得以在短时间内实现，智能机器人正变得越来越聪明。
随着现实生活中对机器人技术应用的发展，使得机器人成为战胜自然和虚拟障碍的必需品。
在很多危险场所，如战场、核生化灾害地、恐怖爆炸地等需要愈来愈多的移动机器人搭载机械手等设备代替人去执行任务。
众所周知机器人自主爬楼梯是移动机器人完成危险环境探查、侦察、救灾等任务需要具备的基本智能行为之一。
目前，主要有腿式、履带式、轮式爬楼车移动机器人，腿式的如四足和六足机器人，尽管这些机器人能够爬楼梯和穿越障碍，但由于腿部的运动，它们不能在平坦的表面上平滑运动；履带式移动机器人以其强大的地形适应性而倍受青睐，其所受的摩擦力均匀分布在履带上，而轮式小车的摩擦力只是集中在轮胎与地面的接触面上，就抓地力而言它们是一样的，但在小车转弯或者爬坡时，履带式小车所受的摩擦力分布不会像轮式小车那样发生剧变，所以就表现出更好的操控性，但是转弯时，履带的磨损、履带开模难度大等都成为其应用的瓶颈；轮式移动机器人克服了履带式的这些缺点，在满足一定地形适应性的前提下，可以充分发挥移动机器人移动灵活、控制简单等优点。
一般来说，轮式移动机器人对地形的适应性大小与轮子的数量成正比，但随着轮子数量的增加，又带来了机器人体积庞大、重量重等缺点。
爬楼轮式行驶系统均采用各轮独立驱动,自主工作的方式,同时各轮均采用弹性悬挂方式,故工作起来方便灵巧,同心性和转向性均较好。
刚性轮具有较高的机械可靠性,较好的转向性和环境适应性,但其行驶稳定性和耐磨损性均较差。
充气轮虽然具有较好的行驶稳定性和越障能力,但其环境适应能力差,故不能应用到爬楼车中。
金属弹性轮的爬坡性能、耐磨损性、环境适应性以及机械可靠性、越障能力均较好,但其转向性能较差。
椭圆轮、半球轮和无毂轮的爬坡和越障性能及耐磨损性能均较好,但其行驶稳定性较差,机械可靠性最低。
机械创新设计课程设计--仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构设计 ppt课件
*腿部设计：
腿部结构是机器人身体里主要的部分，根据仿 生学的知识，人腿部结构大致为：髋关节，和膝 关节，还有踝关节和脚。本文采用曲柄摇杆机构 实现其直线行走和爬楼梯功能的。两组腿交替的 变换使机身能向前运动，他们每组都支撑机体的 重量，并在负重的状态下使机体的前行，所以适 应的刚性和承载能力是非常重要的，所以对承载 能力有着限制。
课题 ：
仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构设 计
设计说明书：
*设计任务 *机械系统运动方案设计的构想 *执行系统机构设计 *机器人创新点 *主要参考资料 *设计心得
设计任务
*设计背景：
国外在二足机器人方面研究已经有100多年历史，成果 较多，但大多都结构复杂，造价昂贵，远远超出人们的经济 承受能力。国内的研究相对较晚，虽然也诞生了很多专利， 但由于收到体积、重量、稳定性级安全问题还没有产品真正 投入实，机构之间连接性 好，制作精度容易保证； 2.机器人稳定性好，四杆机构能循环运动容易现实直 线行走； 3.生产成本低，产品绿色环保。
执行系统机构设计：
*双足机器人步行运动过程分析：
双足机器人的步态规划就是规划机器人的行走步态，水平 地面的基本行走步态有前向步行、侧向步行和转向步行。转向 步行包含了前向步行和侧向步行，是最复杂的步行。图中以左 腿首先作为支撑腿，右腿作为摆动腿为例分解，若右腿首先作 为支撑腿，左腿作为摆动腿只需将图中左右调换即可。
*设计目的：
本设计主要是利用机械原理相关知识合理设计机械腿的 相关尺寸及机构来实现爬楼梯的功能。
机械系统运动方案设计的构想：
*具体方案：
双足机器人步行运动过程中，两只脚交替的与地面，发 生间歇性的相互作用，即交替的出现左脚单支撑，双脚支撑 和右脚单支撑的状态，周期性的不断前进。机器人设计过程 中，腿部采用了四杆机构。腿部结构是机器人身体里主要的 部分，根据仿生学的知识，人腿部结构大致为：髋关节，和 膝关节，还有踝关节和脚。本文采用曲柄摇杆机构实现其直 线行走和爬楼梯功能的。两组腿交替的变换使机身能向前运 动，他们每组都支撑机体的重量，并在负重的状态下使机体 的前行。
自动爬墙机器人控制系统设计
对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等；石化企业：
对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐、测量和保养；建筑行业：
用于对巨型壁面的喷涂，玻璃壁面的清洗，磁砖安装，桥梁探伤等；消防部门：
用于传递救援物资，进行救援工作；造船业：
用于喷涂船体的内外壁等。
它作为高空极限作业的一种自动机械装置，越来越受到人们的重视。
基于PLC的爬壁机器人控制系统的设计二、毕业论文（设计）主要内容：
设计一种以PLC为核心控制的吸盘式爬壁机器人控制系统,用于高空壁面作业等。
设计的机器人采用有线控制和PLC控制相结合，有线控制是通过有线控制盒的按钮开关来控制电机正反转、控制真空泵的工作状态。
PLC控制是基于已经编好的PLC程序对机器人进行自动控制。
表2-1系统输入输出总点数输出点元器件或功能元器件数或功能数每个元器件所需点数所需点数移动驱动电动机2 2 4微型真空泵2 1 2蜂鸣器1 1 1输出总点数7输入点元器件或功能元器件数或功能数每个元器件所需点数所需点数按钮开关1 1 1接近开关4 1 4输入总点数5总共需要输出点数7点，输入点数为5点。
单片机控制系统具有较高的性价比，但控制系统则需进行难度较大的系统软硬件设计和抗干扰设计，须进行工作量较大的硬件组装，开发周长且技术难度较大，对我们无较多控制要求爬墙机器人不适宜。
DSP控制系统用于数字信号数据处理，计算速度快，但也需进行较多的系统软硬件设计和抗干扰设计，难度也较大。
因此DSP的控制方式也不适宜。
另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他控制方式。
2.3 PLC的选型PLC的输入输出模块选择要根据系统所需的输入输出点数来确定，PLC作为机器人控制核心，其输入主要为接近开关和操作按钮开关的开关量，输出主要为各个电机和真空泵的开关量，这些开关量决定PLC输入输出点数。
轮式爬楼梯轮椅设计
轮式爬楼梯轮椅设计一、本课题的研究目的和意义：高龄人群以及下肢残障者的最大障碍是步行能力的减弱甚至缺失，他们不仅丧失行动力，更需要有劳动能力的人来加以护理。
目前，大多数老体弱者及肌体伤残者都选择轮椅作为他们的代步工具，而且使用范围越来越广。
轮椅也由手动轮椅、电动轮椅趋向智能轮椅的方向发展，但由于他们一般采用传统的轮式结构，一般仅适合在平地上使用，很少具备爬楼和翻越障碍的能力。
楼梯和路障使轮椅的使用受到了很大的限制，很多场合尤其是室外，比如银行、购物中心门前等或多或少有几级台阶，室内也有很多地方没有电梯，这也给轮椅用户造成很多不便。
当然，国家也花费了大量的人力和财力在某些场所修建了相应的轮椅坡道和其他公用设施以方便残疾人活动。
但由于各种因素的影响，这些措施的作用也非常有限。
为了给老年人和残疾人提供高性能的代步工具，解决楼梯或路障对他们使用轮椅造成的不便，帮助他们提高行动自由度，重新更好的融入社会，并考虑到我国的基本国情，研究一种价格适宜、小巧轻便的轮式爬楼梯轮椅装置具有重大的意义和实用价值。
二、文献综述（国内外研究情况及其发展）：轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。
目前，我国已经进入老龄化社会，随着老人的数量不断增加，由于行动不便对轮椅的需求数量增加，普通的轮椅很难适应我国老人上下楼的需要，因为我国大部分楼房建筑是以六层以下建筑为主，该类建筑中没有安装电梯，对于使用轮椅的人来说，上下楼及其不方便，或重心易下滑，单人难上楼，需另建专用车道。
因此迫切需要开发能够简便、轻巧的上下楼轮椅。
在我国，每年约有数十万老人、残疾人等需坐轮椅车行走。
过去旧式轮椅车存在不能自行上、下楼等问题，使病人的活动空间大为缩小。
并使监护人看护病人也很困难。
为了给千百万残疾人一个自由、舒适的空间，再加上该产品有着很大实用性，存在着非常广阔的市场。
于是人们不断进行着艰苦的研究，一代又一代可上楼的轮椅应运而生。
一种爬梯机械人的设计
一种爬梯机械人的设计[摘要]在日常生活和生产中经常要将重物搬上楼梯，传统的方法基本是靠人力搬运完成， 有时由于重物太重或人手不足而无法搬运，本课题就是为克服这个难题而设计的。
本论 文主要对爬楼机器人星型轮的传动机构及控制系统进行详细设计。
首先介绍了国内外爬 楼机器人研究现状，阐明本课题研究的目的、意义。
然后进一步介绍了本爬楼机器人总 体结构。
在深入分析爬楼机构及其攀爬对象的基础上，设计了相对优势较明显的轮组结 构爬楼机器人。
对机器人小车的运动学模型进行分析，论证小车实现任意曲线运动所包 含的自转、直线前进、圆弧前进三个基本运动单元的可行性。
引入虚拟样机技术，通过 Pro/Engineer三维建模并进行模拟运动仿真。
文章最后研究设计了在各种环境下，以单 片机 C8051F310 为核心的爬楼控制系统。
在控制系统中，采用超声波传感器的对称排 列，获取了自主上楼梯所必须地两个关键参数θ和 q；对驱动大功率电机的电路进行 分析，设计了更适合大功率，更安全的电机驱动电路，直流马达配合高功率MOSFETⅡ型 驱动器。
关键词：爬楼机器人；三星轮； MOSFET驱动电路；单片机 C8051F310AbstractMoving weight from up and down is required in our daily activities and productivities, and it was done by hand. While it is too heavy or short –handed to finished in some times. This thesis is designed to overcome the obstacles and it gives a detailed designing on transmission device and control system of starlike wheel of stairclimbing robot. Firstly ,it introduced a current situation of stairclimbing robot at home and abroad, clarified the purposes and meanings, introduced a overall structure of stairclimbing robot. After deeply analysis the stairclimbing frame and the object, designed a wheelsets stairclimbing robot with more advantages than others . Analyzed the kinematics model of the robot car,and demonstrate the available of achieving any curve movement with the rotation, straight forward, and arc forward . Robot can achieve track controlling based on speed matching. With the aid of virtual prototyping technology, through the 3D software of Solid Works, the dynamic analysis of the stairclimbing robot is carried out in ADAMS. At last, the thesis design the controller system with the core of C8051F310 based on rule environment ， In the control system, with the help of arranged ultrasonic sensors, get the two key parameters θ and q which import for climbing staircase Analyzed the circuit of highpower motor driving, design a more suitable circuit than IC L298N.Which is dc generator with highly efficient driving MOSFETⅡ.Key words：Stairclimbing robot；Three–star wheels；MOSFET driving circuit；Single chip microcomputer C8051F310II目录[摘要]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐I Abstract‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐II 第一章 引言‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐1 1.1 课题研究的目的和意义 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐1 1.2 移动机器人的发展概况 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐1 1.3 爬楼梯机器人目前的研究状况‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐4 1.4 论文研究的主要内容‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐6 第二章 爬楼机器人的总体设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐8 2.1 爬楼机器人的设计要求 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐8 2.2 爬楼机器人的总体方案 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐8 第三章 爬楼机器人传动、轮组及转向机构设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 11 3.1爬楼梯机器人小车的执行电机选择‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 113.1.1技术指标‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 113.1.2电机选型‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 11 3.2爬楼机器人的机构设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 133.2.1 机器人小车传动机构设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 133.2.2传动部件的设计与校核 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 153.2.3爬楼机器人转向机构设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 193.2.4机器人小车结构设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 20 3.3爬楼机器人小车三维实体建模 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 223.3.1 Pro/E软件介绍‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 223.3.2三维实体建模‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 22 3.4 爬楼机器人小车行驶性能分析‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 233.4.1可跨越最大垂直障碍高度‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 233.4.2最小转弯半径‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 24 第四章 爬楼机器人控制系统设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 26 4.1 机器人爬楼梯的控制目标‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 26 4.2 机器人的体系结构及系统组成‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 26 4.3控制系统主要硬件的选择‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 284.3.1单片机的选型‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 284.3.2传感器的选择‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 29 4.4机器人控制系统的程序编制‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 31 第五章 总结与展望‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 385.1全文总结‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 38 5.2展望 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 38 致 谢 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐III 参考文献‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐IV第一章 引言自盘古开天辟地，人类诞生以来，人们就一直用智慧开辟着完美的生活！进入新的 21世纪，人类除了致力于自身的发展外，还十分关注机器人、外星人和克隆人等问题。
无线遥控智能爬行机器人设计.
“无线遥控智能爬行机器人”设计目录第一篇机械课程设计——摘要 2第二篇机械课程设计——机构（硬件）设计2.1 项目背景及意义----32.2 肢体的机构设计----3-72.3 躯体的机构设计----7-8第三篇机械课程设计——步态分析及其实现8-9第四篇机械课程设计——通信电路设计--10第五篇机械课程设计——技术应用软件--11第六篇机械课程设计——参考书目-------11第七篇机械课程设计——《附录》-----11-12第八篇机械课程设计——心得，体会&意见，建议12-13第一篇机械课程设计——摘要机器人是机构学、运动学、控制理论等学科发展水平的综合体现，是当前国内外研究的热点问题之一。
在各高校机器人设计活动也已经很广的开展起来，我想这种氛围对我国机器人的研制开发特别以及专业方面人才的培养是具有积极意义的。
我们是制作机器人的爱好者，“无线遥控爬行机器人”是我们设计的第一个机器人，从仿生学的角度，昆虫的生理构造及行为是比较容易模仿的，我们的机器人正是在模仿四足行走的动物，该机器人是一个仿生4足行走的机器人，通过对伺服马达的精确控制模拟四足动物的行走步态，实现行走、急跑、转弯等各种步态行为，并能在各种地面环境下进行步态的智能调整，自适应光滑地面、粗糙地面、沙石地面、湿泥地面等恶劣的路面环境。
该系统通过AT89S51、USB100模块、NT-TR01无线传输模块及相应的辅助电路实现智能控制及无线遥控。
NT-TR01采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性极好，且功耗小, 工作频率为国际通用的数传频段433MHz。
PC端通过USB接口与NT-TR01模块连接，远程控制端单片机与NT-TR01模块连接，实现数据的双向传输。
PC向终端发送控制指令并处理反馈来的状态信息，终端执行指令并反馈状态信号。
最后进行了系统联合调试，结果表明：系统的软、硬件设计合理可行，为后续的研究工作奠定了基础。
关键词：仿生学，AT89S51，USB100，NT-TR01，无线传输，PC，终端，反馈，DDS+PLL第二篇机械课程设计——机构（硬件）设计2.1 项目背景及意义仿生机器人（Humanoid Robot）是先进机器人技术的高级发展阶段，它综合体现了高级机器人的机构学、运动与动力学、现代设计理论、信息检测和感知、微电子学、控制理论等诸多方面的研究和发展水平，是一个复杂的综合系统。
机器人B类任务书( 小初高 )
中小学电脑制作活动机器人项目交流活动任务书（B类小初高组）机器人类型：B类（常规场地轮式或履带式行走机器人）。
一. 安全提示在参与活动完成任务的整体过程中，任何时候都要切记安全第一，人的生命是最宝贵的。
（一）防疫安全1. 请遵守当地疫情防控有关规定。
学生可以在家里通过书籍和网络学习相关知识，指导教师可以通过视频和电话进行指导，可以不组织学生聚集。
2. 养成勤洗手的良好习惯，学生参与活动后或进食前，应先洗手。
（二）用电及使用工具安全1. 使用交流电的工具及设备在使用前需进行安全检查，有问题或不符合安全要求时，一律不使用。
不要用湿手接触带电工具或电源插座，不使用质量差或有问题的电源接线板。
2. 带电工具长时间不用时应切断电源，电池充电过程须注意通风散热。
3. 提前明确电源总开关的位置及关闭方法。
若发生触电事故，应立即切断电源，并采取相应的触电急救措施。
4. 谨慎使用不熟悉的工具，如使用电烙铁、热熔胶枪或其他发热元器件时，注意不触及高温发热部分，以免烫伤。
使用刀具等锐利工具时，要注意防护，避免伤及自身或他人。
二. 任务说明（一）项目任务1. 利用成品机器人套装加以改造或自行设计并制作的机器人，通过编写程序，让机器人从出发区出发，沿黑色引导线至堆放区，根据堆放区的识别的号牌分别将四种颜色的物品从堆放区拿起并沿着黑色路线将其携带到对应号牌的卸载区内放下。
2. 运输过程中，在没有到达卸载区之前，物品不能与场地地面有接触。
3. 任务完成过程中不允许使用遥控器（可以使用遥控器启动机器人），必须是机器人通过执行程序完全自主地运行。
该任务包括基本任务和挑战任务，由学生独立编写程序并完成操作运行。
（二）场地1. 机器人的运行场地尺寸约为180cm×120cm，黑色引导线宽度约为1.8cm，场地设置机器人出发区和4个卸载区（每个区域长宽尺寸不大于25cm×25cm），4个堆放区（每个区域长宽尺寸不大于25cm ×25cm），各区域的分布及相互间关系见下图。
爬楼梯机器人
少儿课程通用教案：（探索型上课模式）活动名称智能机器人日期教师孙文洋活动主题爬楼梯机器人班级人数2人活动目标1、掌握凸轮的使用技巧2、了解生活中摩擦力的应用活动准备教具6548图片活动过程活动目标引导同学们，之前我们一起做过一次小汽车，我想问一下小汽车平时是在哪里行驶的呀，都是在平坦的道路上行驶的，那假如小汽车在行驶的时候，前面突然出现了个这个（拿出楼梯）。
小汽车能不能上去呢？我们来试试，先制作一辆小汽车。
首先自我介绍，引导课题（三分钟）搭建引导制作一辆小汽车，复习小汽车结构，制作完成后，第一次尝试（不成功）我们看看，为什么小汽车爬不上去楼梯？（观察车轮部位车轮空转了，摩擦力太小了。
那我们怎么增小汽车的摩擦力呢？我们用把车轮做的大一些试试（使用大齿轮作为轮子）然后进行第二次测试（不成功）我们看看这次的原因出在哪里？（观察观察齿轮位置）马达的力量不够了，我们怎么样提高马达的力量呢？（引入涡轮箱）好，我们使用涡轮箱来增加马达的力量。
然后我制作一个十字形的轮子，最大程度的增加摩擦力（使用凸轮），最后一次测试（成功）4课堂活动或游戏介绍一下自己的作品，并简述一下遇到的困难。
介绍一下自己的作品，并简述一下遇到的困难。
（十分钟）比赛：举行爬楼梯比赛了解用途。
（十分钟）课堂总结今天玩得开不开心？我们上课搭建了什么？爬楼梯机器人有哪机个部分组成？（十字轮，涡轮箱，马达）巩固知识点相片记录碰到问题及解决问题的方法教学后记板书：爬楼梯的机器人（结构图） 1，十字轮 2，涡轮箱。
爬楼梯式手推车
机械创新设计课程设计可爬楼梯式手推车周东班级：机制本（2 ）班（井冈山大学机电工程学院，江西吉安343009）指导老师：***摘要日常生活中，当我们去超市购买很多东西时，一般会需要用到超市里提供的手推车。
很多超市为了节省空间并不会建造类似于正规医院里的那种绿色通道，所以当我们推着手推车在超市的一楼里买了一些东西后想要到二楼去购物，这时就没有办法把手推车推上二楼去辅助购物了。
为了解决这一问题，方便广大市民在超市里购物，同时提升超市对顾客的吸引力。
我提出了爬楼梯式手推车的初步设计。
论文首先手推车的设计背景、结构及工作流程，然后对其结构进行运动分析，最后谈到了该设计的创新点及应用前景。
可爬楼梯式手推车不仅可以帮助市民方便快捷的在在超市、商场购物，同时也可以用在学校的图书馆来辅助的搬运书籍等场合。
关键词:可爬楼梯式手推车；十字轮；平地-爬楼转换、越障；初步设计AbstractIn daily life，When we go to the supermarket to buy a lot of things , Usually need to use the supermarket provides the cart。
Many supermarkets in order to save the space will not build similar to normal hospital in of that kind of the green channel，So when we push cart in the ground floor of the supermarket to buy some things want to go shopping on the second floor，At this time there is no way to put the cart on the second floor to assist the shopping。
爬楼梯机器人课程设计
爬楼梯机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握爬楼梯机器人的基本构造，了解其工作原理及相关机械知识。
2. 使学生了解爬楼梯机器人所需的传感器及其作用，如红外线传感器、陀螺仪等。
3. 引导学生掌握爬楼梯机器人编程的基本方法，如顺序结构、循环结构等。
技能目标：1. 培养学生动手制作爬楼梯机器人的能力，提高学生的实际操作技能。
2. 培养学生运用编程语言控制爬楼梯机器人的能力，提高学生解决问题的能力。
3. 培养学生团队协作能力，学会在团队中分工合作、共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对爬楼梯机器人及相关科学技术的兴趣，激发学生的求知欲。
2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，增强学生的自信心和自我价值感。
3. 培养学生关注社会问题，意识到科技对生活的改变，树立正确的价值观。
本课程针对小学高年级学生，结合其好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论与实践相结合，让学生在动手实践的过程中掌握知识，提高技能。
课程要求教师具备丰富的专业知识，能引导学生主动探究，激发学生的学习兴趣，使学生在愉快的氛围中学习。
通过本课程的学习，学生将能够独立制作并操控爬楼梯机器人，培养创新精神和实践能力。
1. 爬楼梯机器人基础知识：介绍爬楼梯机器人的基本构造，包括电机、传感器、控制器等组成部分；讲解爬楼梯机器人工作原理，如力学原理、传感器检测原理等。
2. 传感器及其应用：学习红外线传感器、陀螺仪等传感器的工作原理，探讨其在爬楼梯机器人中的作用，如距离检测、方向控制等。
3. 编程控制：学习爬楼梯机器人编程的基本方法，包括顺序结构、循环结构、条件判断等；结合实际案例，让学生掌握编程技巧，实现爬楼梯机器人的基本动作控制。
4. 动手实践：指导学生动手制作爬楼梯机器人，从组装到调试，培养学生实际操作能力；引导学生运用所学编程知识，实现爬楼梯机器人的功能。
5. 教学大纲：（1）第一课时：爬楼梯机器人基础知识介绍，让学生了解爬楼梯机器人的基本构造和工作原理。
毕业设计之爬楼机器人传动设计
工业机械手的执行系统主要以下机械部分组成：
手部 是机械手直接握持工件或工具的部分。
臂部 是机械手用来支持腕部与手部实现较大的运动范围的部件。
立柱 支承手臂并带动它升降、摆动和移动的机构。
机座 是机械手用来支撑臂部，并安装驱动装置及其他装置的部分。
4、手部形式
夹持式
夹持式手部的结构与人手类似，是工业机械广泛应用的一种手部形式。它主要由手指、传动机构、驱动机构组成。其又可分为内撑式、外夹式和内外夹持式，区别在于夹持工件的部位不同，手爪动作方向相反。
图1轮组机构示意图
2.
(1)轮组单元的结构设计
轮组的结构尺寸范围根据楼梯的踏步高a和踏步宽b两个参数来确定。《建筑楼梯模数协调标准》规定楼梯踏步高度不宜大于210mm，并不宜小于140mm;楼梯踏步宽度，应采用220, 240, 260, 280, 300, 320mm;楼梯踏步高与宽的关系式:2a + b <_ 600 ( a一踏步高b一踏步宽)。
根据以上条件可知:bmin =220, a min =140, a max =190mm;
如图2.4所示，有以下关系
L=
取b＝ ，a＝ 则r＋x 220
得到 ＝184.4mm
同理取得b＝ ，a＝ ，有 ＝134.4m
轮组结构的最大值r可通过a和b得到，如图2.5所示
＝ ，得到 ＝130.4
根据Ｒ以及ｒ的范围，取恰当的值，可以得到轮组结构转臂宽 ，如图２.６所示
（4） 定位精度高，载重发生变化是不回影响精度；
（5） 易于实行数控，可与开环或闭环数控机械配合使用。
缺点：机械手的作业范围较小。
2、液压传动机械手是以压缩液体的压力来驱动执行机构运动的机械手。
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中北大学
课程设计说明书
学生姓名：学号：
学院：机械工程与自动化学院
专业：包装工程
题目：自动爬楼机器人方案设计
指导教师：李瑞琴职称: 教授
董亚峰职称: 讲师
2012年1月6日
中北大学
课程设计任务书
2011/2012 学年第1 学期
学院：机械工程与自动化学院
专业：包装工程
学生姓名：学号：
课程设计题目：自动爬楼机器人方案设计
起迄日期：2012年1月2日～1月6日课程设计地点：
指导教师：李瑞琴董亚峰
系主任：暴建岗
下达任务书日期: 2011年12月14日课程设计任务书
课程设计任务书。