爬绳爬杆遥控小车设计.doc

摘要:随着现代旅游业的发展，人们欣赏风景的方式也越来越多。对于景点较大的风景区缆车无疑是旅游者在旅游观光时的最佳选择，但是缆车多修于群山之间，绳索的检查、保养、维修成了旅游景点安全部门的难题。由于绳索所处位置检修困难，故而本文设计了一可在无障碍的绳索或是光杆上爬行的小车。此项设计对实现危险地方的检修有重大的现实意义。该设计的爬绳遥控小车主要是由2组机械滚轮，每组一个稳定轮和一个驱动机械轮、电机、减速器、单片机控制系统组成。通过调节两个稳定轮上弹簧的预紧力来实现机械滚轮对绳索的抓紧，然后电动机通过减速机构把运动传递到驱动轮，由于摩擦力的作用，使小车延绳爬行。该爬绳爬杆遥控小车只需一个驱动源，就能使整个小车运动，结构十分简单。通过更换滚轮可以攀爬不同直径的绳索，也可由于弹簧的缓冲作用攀爬连续变化的直径的绳索，可以广泛的用于各种高空作业。

关键词： 爬绳机器人；夹紧；爬行；变直径绳

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究目的-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 研究内容-2

1.4 设计要求-2

2 小车整体设计方案-3

2.1 机械系统设计方案选择-3

2.2 控制系统设计方案-4

2.3 总体设计-5

3 机械结构设计-6

3.1 小车总体方案设计-6

3.2 减速机构设计-6

3.2.1 传动部件的选择-6

3.2.2 蜗杆传动的设计-7

3.3 主动轴的设计-10

3.4 夹紧机构的设计-12

3.5 小车箱体的设计-14

4 控制系统设计-17

4.1 元件的选择-17

4.1.1 单片机选型-17

4.1.2 电机的选择-18

4.1.3 电机驱动选择-22

4.2 硬件电路的设计-25

4.2.1 单片机最小系统-25

4.2.2 电机驱动模块设计-26

4.2.3 遥控器与带解码的接收模块-28

4.2.4 USB下载与供电模块-29

5 控制系统程序的设计-32

5.1 程序开发硬件配置-32

5.2 程序开发软件配置-32

5.3 程序设计流程图-32

5.3.1 初始化子程序流程图-32

5.3.2 按键检测子程序流程图-33

5.3.3 电机转动子程序流程图-33

5.3.4 总体程序流程图-35

5.4 程序的编写-36

结论-37

致谢-38

参考文献-39

附录-40

附录1-40