手動(dòng)機(jī)器人底盤驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)要求機(jī)器人最大重量：M=機(jī)身10kg+積木1.5kg=11.5kg需要達(dá)到的最大加速度為：a=5m/"需要達(dá)到的最大運(yùn)行速度：v=2.5m/s輪子直徑為：r=150mm驅(qū)動(dòng)方式：兩輪驅(qū)動(dòng)二、 計(jì)算過(guò)程機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)需要的最大驅(qū)動(dòng)力：系數(shù)：人=0.05F=Mxgx人=11.5x10x0.05=5.75N注：系數(shù)0.05為維持機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)需要的驅(qū)動(dòng)力系數(shù)1） 勻速行駛時(shí)每個(gè)輪子的驅(qū)動(dòng)力：F=F/2=5.75/2=2.875N取驅(qū)動(dòng)力安全系數(shù)為：8=1.5實(shí)際輪子的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)力：F=F'x5=2.875x1.5=4.3125N勻速行駛的驅(qū)動(dòng)功率：Pout=Ftxv=4.3125x2.5=10.78W勻速行駛的電機(jī)功率：Pin=P函/°6T°.78/0.6=17.97W電機(jī)額定電壓：U=24V.P17.97 電機(jī)額定電流：1=蕓=由=0.75入U(xiǎn)242） 加速時(shí)加速度：a=5m/s2驅(qū)動(dòng)力:F=ma=11.5x5=57.5N加速時(shí)間：t=v/a=2.5/5=0.5s行駛距離：s=1at2=0.5x5x0.52=0.625m2每個(gè)輪子的驅(qū)動(dòng)力：Fx=Fa/2=57.5/2=28.75N地面靜摩擦力：f=Hmg=0.5x11.5x10=57.5N

動(dòng)能守恒：1mv2=Pt一fs驅(qū)動(dòng)功率（電機(jī)的輸出功率）：11 … 11 P=-[(—mv2+fs)/1]=_[(—x11.5x6.25+57.5x0.625)/0.5]=71.875Wout22 22電機(jī)功率（電機(jī)的輸入功率）：Pin=匕/0.6=71.875/0.6=H9.3W電機(jī)額定電壓：U=24V-P119.8―啟動(dòng)沖擊電流：I=U=24=5A綜上：每個(gè)輪子的最大驅(qū)動(dòng)力F=F+Fx=4.3125+28.75=33.0625NF=4.5N+6.75N=11.25N輪子的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速n=絲^=30 =160r/min2" 3.14x0.15驅(qū)動(dòng)力矩：M=Fxr=33.0625x0.15=4.96Nm=4960N.mm所以我們需要的電機(jī)為：P=10W,n=96轉(zhuǎn)/分鐘，額定輸出轉(zhuǎn)矩〉0.56N.m以下電機(jī)參數(shù)為：額定電壓24V,P=15W,n=100轉(zhuǎn)/分鐘，額定輸出轉(zhuǎn)矩=0.8N.m,最大輸出轉(zhuǎn)矩2N.m左右。功率比我們需要的稍大，能滿足我們的設(shè)計(jì)要求。摩擦因數(shù)：R=0.7手動(dòng)機(jī)器人底盤電機(jī):手動(dòng)機(jī)器人重量：m手動(dòng)機(jī)器人重量：m=10kg驅(qū)動(dòng)：兩輪驅(qū)動(dòng)，菱形布置輪驅(qū)動(dòng)輪所受摩擦力：f=2x|ixmxg=0.5x0.7x10x10=35N假定機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)，電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力為：F=f=35N電機(jī)提供扭矩為：T=9.55xP=Fxrn電機(jī)功率為：FxrxnP= 9.55取電機(jī)直徑r=150mmP35x0.15則一= =0.55n9.55

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度：v=2.5m/s電機(jī)轉(zhuǎn)速：2.5=30 =1602.5=30 =160r/min3.14x0.15v=rw,w= ,n= 60 2兀r電機(jī)功率：P=0.55x160=88W額定電壓：U=24V額定電流：I=P=竺=3.7AU24自動(dòng)機(jī)器人底盤電機(jī)：驅(qū)動(dòng)：四輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)機(jī)器人重量：15kg驅(qū)動(dòng)：四輪驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪所受摩擦力：f=4xpxmxg=0.25x0.7x15x10=26.25N假定機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)，電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力為：F=f=26.25N電機(jī)提供扭矩為：T=9.55xP=Fxrn電機(jī)功率為：FxrxnP= 9.55取電機(jī)直徑r=150mmP26.25x0.15則一= =0.412n9.55機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度：v=4m/s電機(jī)轉(zhuǎn)速：v=rw,w=^n,n=箜^=30