机械组学习周记#1

一、机器人坐标系RPY

roll轴：翻滚角。向右滚为正，反之为负。

pitch轴：俯仰角。抬头为正，反之为负。

yaw轴：偏航角。右偏航为正，反之为负。

二、下供弹

1、定义

       下供弹是指机器人的“拨弹机构”固连在底盘\云台yaw轴，通过硬质\软质“供弹管路”，将弹丸供给至位于pitch轴的发射机构中，由发射机构将弹丸发射出去。

       下供弹和上供弹的主要区别是发射机构和拨弹机构的分离，发射机构位置不变；供弹管路延长，连接拨弹机构出口和发射机构入口，并且供弹管路存在可活动转角：转角轴心同云台P、Y轴轴心重合，这样的目的是为了在云台转动时，供弹管路的路径总长度不变，防止管路中的弹丸排列过紧或过松，影响弹丸的发射时机。

2.基本结构

       下供弹的基本机构通过研究深圳大学的哨兵开源、上交的平衡步兵开源以及东北大学的全向步兵开源报告，总结出下供弹的基本结构包括：弹仓、拨弹机构、供弹链路和枪管支架。

弹仓：东北大学和上海交大的弹仓均放置在yaw轴颈处，而深圳大学的弹仓为了满足其双云台所需的火力供应将弹仓放置在了底盘上。

                东北大学                                  深圳大学                                     上海交大

（1）优点：三种弹仓的设计均将枪管与弹仓独立了出来，增大了弹仓容量的同时也增加了枪管的灵活度。

（2）设计思路：第一，做好弹仓容量设计，扩大弹仓的同时要注意重心的变化；第二，做好弹丸引导设计，防止在弹仓内有打不出去的弹丸滞留；第三，做好供弹处设计，需要方便快速补弹。

拨弹机构：拨弹机构是将弹丸拨出弹入供弹链路内的机构，从其作用上不难看出其最需要解决的问题就是卡弹问题和推力问题。

三种拨弹机构的设计都大致分为压弹和拨弹两部分，暂时并没有看到对于这一部分细致的介绍，设计方面主要是增加推力和设计合适的间隙。还有待研究。

供弹链路：供弹链路是将拨弹机构拨出去的弹丸送向枪管的摩擦轮处的通道，需要设计合适的曲率来减小阻力。

像深圳大学的鹅颈云台应该是使用两段相切的圆弧设计的。

上海交大的平衡步兵采用了较为简单的直上式结构。

东北大学的供弹链路采用了一种空间曲线的形式，比较复杂：

设计思路主要是采用镂空式结构和增加轴承来减少弹丸与供弹链路之间的摩擦阻力。

枪管支架：主要负责枪管pitch轴的运动。

看了上交、北京工业、东大和深大的开源报告，枪管支架均是采用了曲柄连杆机构。相较直接用电机转动控制所需要的扭矩可能较小。同时他们都设计了限位机构，应该是减少俯仰角过大碰撞引起的机械零件损坏。