ABAQUS自动攀攫机器人攫取机构的设计(8)
定的位置上。
自动机器人的功能：①能够在手动机器人把令牌放到令牌盒后完成自启动，
并且根据实际情况选择区抓哪个篮子，并且把篮子安放到设定好的位置；②能够
装载收集机器人并且在装载的情况下完成上下坡最终达到预定位置卸载收集机
器人。
收集机器人功能：①能够分别与手动机器人、自动机器人相互配合，在其被
抬起或者装载的时候，能够保证与另外台机器人相对静止，也就是说两者的位置本科毕业设计说明书（论文）
关系应该是保持不变的；②收集机器人在到达 L2 后（经过反复讨论和权衡，最
终决定放弃走 L3 这条路线），能够实现自动行走并且爬上高度为 200mm 高的台
阶的功能；③收集机器人能够在爬台阶上岛之后，寻迹移动到预定的位置，攫取
底下两层包子，并且投入手动机器人已经放到岛上的篮子中去；④收集机器人能
够与手动机器人相互协作，最终拿到顶层包子，投入篮子中。
其中手动机器人有两轮驱动和三轮驱动两种方案。两轮驱动的方案特点是：
驱动力比三轮驱动力要大，而且可以减少伺服电机的数量，在控制上和机械上都
是有好处的。但是两轮驱动无法实现原地自转同时重心不发生变化，灵活性也没
有三轮驱动的机器人好。三轮驱动的方案特点是：机器人能够朝着任何一个方向
前进，灵活性很高，但是驱动力比较小，只有两轮驱动时的 0.87，在载人的情
况下能否完成比赛任务，还有待通过实验证明。
收集机器人上台阶的方案是多次讨论的重点，也是大家认为的难点之一。经
过不断讨论，得出了多个上台阶的方案，最终计划筛选出几个可行性较高的方案，
做出失误，通过实验比较，最后选出作为上场比赛的机器人的上台阶的方案。
本人负责收集机器人的各部分机械设计与制作。
2.3 收集机器人设计指标
比赛开始时，收集机器人位于手动机器人区内的收集机器人启动区（C），
在手动机器人完成前面的任务并且穿过隧道后，就到达收集机器人启动区，将其
抬起，并且运到装卸区 L1,将收集机器人转移到自动机器人上，由自动机器人将
其运到装卸区L2，之后收集机器人通过指令启动，驱动轮电机开始运转，离开
自动机器人，在前进 1500mm后攀爬上200mm 高的台阶，从而上岛。上岛之后，
通过寻迹按照预定的路线前进，到达目的地之后，通过提升机构和转动机构的配
合将手爪移动至合适的位置，分别攫取底层和中层的包子（直径150mm，高度
100mm），再将包子放入篮子内。然后由手动机器人将收集机器人抬起至一定高
度，去抓顶层包子（直径 200mm,高度150mm），在投入篮子之后，比赛结束。在
这一系列的过程中，可以看出，收集机器人上台阶机构的设计是整台机器人设计
的重点，设计出的上台阶的方法要尽量做到没有停顿，使收集机器人整个行进的
过程保持流畅，同时也要保证可靠性，在机械结构没发生较大形变的情况下，都
能够成功地上台阶。此外，收集机器人抓放包子的手爪、提升机构、转动机构的本科毕业设计说明书（论文）
设计合理与否、轻巧与否，都在一定程度上决定了收集机器人能否快速稳定地完
成任务。
根据比赛规则，对冲中机器人提出了以下设计要求及性能指标：
（1）在收集机器人起点时，收集机器人的尺寸不大于 1000mm长，1000mm宽
和1300mm 高。从顶视图考虑，机器人可以扩大，拉伸或延长到 2000mm 的直径。