手动控制机器人底盘行走机构的设计(4)
机器人的各项设计指标，据此开始手动机器人的设计工作。本文重点就手动机器人的
底盘结构设计、底盘伺服电机的选型、重要零部件的校核与有限元分析以及提升机构
和机械手的设计等展开详细的论述。本文的研究路线如图 1.1 所示。
图 1.1 研究路线
本文的研究内容安排如下：
第一章 阐述本课题研究的背景，介绍了亚广联亚太地区机器人大赛和全国大学
生机器人电视大赛的发展历程，简单介绍了我校近年来的参赛情况。
第二章 详细阐述本届比赛的场地和规则，详述比赛方案的制定过程，重点介绍
手动机器人的限制条件和设计指标。
第三章 详细阐述手动机器人底盘的设计，对底盘运动形式的确定、底盘尺寸的
确定、材料的选择、伺服电机的选型以及码盘安装机构的设计等分别介绍。
第四章 对手动机器人的提升机构设计和机械手的设计做简单介绍。
第五章 对重要零部件进行有限元分析。从对有限元分析软件的介绍，有限元一
般分析过程的叙述，将重要零部件的三文实体模型导入到有限元分析软件，到最后进
行应力应变分析。
第优尔章 对手动机器人的所有零部件进行总装，而后进行调试，从调试过程中发
现问题并提出合适的解决方案。
各章均以引言开始，简要介绍本章研究目的；以小结结尾，简要归纳本章所做的
研究内容。2 比赛规则解决与方案制定
2.1 引言
每年比赛的主题和规则由当年的举办国或地区确定，今年的比赛是由中国香港举
办。今年比赛的主题来源于香港长洲海陆丰籍居民举办的一个非常热闹的节日——太
平清醮（Peng On Dai Get）又名包山节,。举行之日为农历四月初优尔，会景巡游为四月
初八，同日也是佛祖诞。整个建醮期一连5 天，有“迎神”、“走午朝”、“超幽”、“送
神”等祭祀仪式。其中飘色会景大巡游、醒狮与祥麒表演、抢包山最为吸引民众参与，
如图 2.1 所示。本次比赛的主题正好与之相契合，比赛中三台机器人相互配合，在规
定的时间内拿到包山上的三层包子，才算完成比赛任务即实现“Peng On Dai Get”。
图 2.1 抢包山活动图
2.2 比赛场地及规则说明
本届的比赛注重操作者与机器人、机器人与机器人之间的配合，强调每台机器人
高技术的运用，减少了比赛队伍之间的对抗和干扰，真正体现了各参赛队伍机械结构
设计的能力和运动控制的水平。本次比赛的场地平面图如图2.2所示。
图 2.2 比赛场地图
针对场地图做以下几点说明：
1 比赛场地为四周有高 100mm、厚 50mm木围栏的 13,000mm x 13,000mm 区域。
木围栏用螺钉固定在场上。比赛场地用高 100mm、厚 50mm的木栏均分给两队。参
赛队为红队和蓝队。
2 比赛场地由手动区、自动区、启动处、重启处、装载区、公共区和岛组成。各
区的符号，如 A、C、M、L1、L2、L3、S1 及 S2，不必用油漆刷在真正比赛场地的
地面。
3 手动区和自动区
3.1 自动区地面有用 30mm宽的无光不干胶带贴的白线。白线内正方形的边长为
470mm。手动区和自动区之间由高 100mm、厚 50mm的木栏隔开。
4 启动处
4.1 手动机器人必须在手动启动处M 启动。
4.2 收集机器人放在收集机器人启动处 C，手动机器人在这里将它拿起。
4.3 自动机器人必须在自动启动处A启动。