摘 要

本文首先分析了在物流自动化高速发展的当今社会，一个现代化的物流企业对于帮助其完成工作的物流自动化机械的需求，之后着眼于自主导航搬运机器人这个在物料的运送中起到关键作用的机器的研究。

论文主要对自主导航搬运机器人底盘设计进行了研究，考虑满足自主导航需求下传感器的选择与安装，考虑到在仓库装载货物时一方面要满足一定的承载量另一方面要使机器人运行的尽可能平稳以适应在复杂的现场环境下可能出现的地面不平等方面的影响。同时，对于电池容量的选择也进行了一定的考虑，要求既要满足一定负载下续航时间的要求又要保证电池安全可靠稳定性强并能够实现自主导航充电。

这次毕业设计主要目标是设计出一个可以实际生产的工业产品，所以在设计的同时要仔细考虑在实际生产中是否方便加工，零件是否方便获取，最后生产出来的产品是否美观。

本设计主要使用solidworks进行，通过设计绘制，最后画出自主导航搬运小车的装配图，论文主要根据装配图进行详尽说明。

关键词：物流自动化；自主导航；底盘；solidworks；装配图

Abstract

In this paper, we first analyze the demand of a modern logistics enterprise for logistics automation machinery to help it complete its work in the high-speed development of logistics automation society, and then focus on the research of autonomous navigation and handling robot, which plays a key role in the transportation of materials.

This paper mainly studies the chassis design of autonomous navigation and handling robot, considering the selection and installation of sensors to meet the needs of autonomous navigation, considering that when loading goods in the warehouse, on the one hand, it is necessary to meet certain load capacity, on the other hand, it is necessary to make the robot run as smoothly as possible to adapt to the impact of possible ground inequality in the complex field environment. We should consider which battery we can choose. Safety is the most important thing. Then we need to consider whether the battery is stable. After that we just need to choose the one that can meet our requirement. The main goal of this graduation project is to design an industrial product that can be actually produced. Therefore, at the same time of design, we should carefully consider whether it is convenient to process in the actual production, whether it is convenient to obtain parts, and whether the final product is beautiful.

This design mainly uses SolidWorks, through the design drawing, finally draws the assembly drawing of the autonomous navigation carrying car, the paper mainly carries on the detailed explanation according to the assembly drawing.

Key Words: Logistics automation; autonomous navigation; chassis; SolidWorks; assembly drawing

目录

摘要 1

Abstract 2

第1章 绪论 5

1.1 课题背景 5

1.2 国内外研究现状 5

1.3 发展趋势 5

1.4 存在问题和解决方法 6

第2章 系统总体方案设计 7

2.1 设计要求 7

2.2 产品效果图 8

2.3 封装 9

2.4 中层连接件 9

2.5 底层结构 10

2.6 轮毂电机的选型 11

2.7 受力分析 12

2.8 蓄电池的选型 13

2.9 激光雷达的选型 13

2.10 超声波雷达 15

第3章 尺寸结构设计 16

3.1 底层圆盘的设计 16

3.2 连接圆柱尺寸设计 17

3.3 封装 18

3.4 万向轮的尺寸设计 18

3.4.1 万向轮子 18

3.4.2 万向轮轴承 18

3.4.3 万向轮架 18

3.4.4 万向轮座 19

3.5 轮毂电机的尺寸设计 20

3.5.1 中层连接件 20

3.5.2 底层连接件 21

3.5.3 4.5寸轮毂电机 22

3.5.4 拉杆导柱 23

3.5.5 圆形弹簧 23

3.5.6 导轨 24

3.5.7 滑块 25

3.5.8 有肩导套 26

3.5.9 导柱挡片、轴套挡片、非标平垫圈等 27

3.5.10 国标零件 27

3.6 成品装配图 28

第4章 经济性分析 29

4.1 制造成本 29

4.2 设备寿命 29

4.3 单个生产可行性 30

4.4 使用成本的预估 30

4.5 承载量分析 30

第5章 总结 31

参考文献 32

致谢 33

第1章 绪论

1.1 课题背景

移动机器人已然成为当下研究的热门领域之一。随着经济社会的发展，在人工成本不断上升的情况下，越来越多的企业已经开始使用机器进行物料的搬运。无论是物流企业还是生产企业，使用机器人不仅能够使任务快速准确完成，并且可以有效改善企业员工的工作环境，依托于人工智能的发展，对于一些重复、高强度的搬运工作，机器人已经能够越来越多地取代人地工作。在考虑地复杂的现场生产运作环境干扰的情况下，机器人往往不能够很完美的完成预定的任务，这样反而会造成企业的损失，所以设计出一款既能够完美完成规划任务并且能在复杂环境下长期平稳运行的自主导航搬运机器人就显得尤为重要。现阶段市场上的搬运机器人往往价格比较昂贵并且是非开源产品很难根据自己的需求设定程序，其内部的零件我们购买了以后如果需要更换的话由于不知道设计的原理相对来说更换起来比较困难，所以本文重点介绍了一个具有封装可以很容易拆卸下来特性方便随时对内部零件进行升级换代的自主导航搬运机器人底盘。

1.2 国内外研究现状

移动机器人在国内外都是很受欢迎的研究主题。调查外国人有两种技术方法来研究移动机器人。其中日本和瑞典的“技术驱动牵引需求”将机器人产业的发展和社会的发展联系起来，能够完成一定的特定环境应用，打造庞大的机器人产业，但在仿真后发现无论是将机器人作为生产力工具还是将机器人作为完全仿真人工智能的载体，一般的研究远不能达到预期。