自动洗头机器人设计与仿真

摘要

随着人类科技水平的不断进步，人们变得越来越注重高效的生活方式，日常洗头护理便是其中之一。尤其对于美发店来说，减少劳动强度以及更加高效、高质量地完成工作更加被人们所重视起来。近年来，虽然出现了一些自动化洗头器械，但都因各种不足而难以投入市场并普及。因此，为了填补美容美发店对于自动化洗头器械的空缺，本文设计了一种新型的自动洗头机器人，其主要内容如下：
　　首先，根据技师的洗头过程，得出运动特征方程；根据GBT2428中国成年人头面部尺寸等国家标准，得到洗头机器人的工作空间；根据对几种洗头姿势的分析和不同清洗方案的优缺点对比，提出了仰躺式、环臂接触式清洗方案。并通过实验对方案进行了验证，得出了所需的技术指标。
　　其次，根据清洗方案和相关技术指标以及机械设计等理论，对清洗机器人的主体结构和各个清洗部件进行了设计创新。并使用NX8.5软件，对整个机器人进行了三维建模和装配。
　　再次，通过使用ADAMS2013软件的动力学仿真和NX8.5软件的运动学仿真，构建了整个清洗机器人的虚拟样机。并通过虚拟样机的仿真结果验证了清洗机器人的可靠性和可行性。
　　最后，提出了自动化控制方案，使用两种型号的单片机完成了整个控制系统的硬件搭建。以 LM3S615作为主控芯片，通过 PWM脉宽调制控制步进电机；使用STMF103ZET6作为主控芯片控制直流电机。随后，选取了与之配合的传感器、电子阀门等辅助硬件。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外自动洗头机器人的研究发展现状

1.3本论文的主要研究内容

第2章 自动洗头机器人的方案设计

2.1 引言

2.2洗头技师洗头过程分析

2.3洗头机器人工作空间分析

2.4自动洗头机器人清洗方案的选定

2.5清洗方案的实验验证

2.6 本章小结

第3章 自动洗头机器人的结构设计与分析

3.1 引言

3.2自动洗头机器人环形清洗臂的分析与设计

3.3脖颈、后脑清洗装置设计

3.4自动洗头机器人主清洗水池的分析与设计

3.5其它辅助装置设计

3.6 本章小结

第4章 自动洗头机器人的虚拟样机仿真

4.1 引言

4.2运动学仿真

4.3动力学仿真

4.4 本章小结

第5章 自动洗头机器人的控制系统硬件设计

5.1 引言

5.2控制器的设计

5.4减速电机的控制

5.5传感器及其它辅助系统

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢