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机轴径不得相差很大，否则难以选择合适的联轴器，也就是说，减速器输入轴轴端直径和电动机轴直径必须在所选取联轴器毂孔最大与最小直径允许范围内。为此，可取减速器输入轴轴端直径:
式中:
—减速器输入轴轴端直径，mm； —电动机轴直径，mm。
减速器传动中心距为已知，可取减速器从动轴危险截面直径
式中:
—减速器从动轴危险截面直径，mm； —该级传动的中心距，mm。
综合实际情况，最后选择轴1最小轴径5mm，轴2最小轴径7mm，轴3最小轴径10mm。
3.2.3 齿轮箱轴承的确定
将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，叫滚动轴承[11]（rolling bearing）。 滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。
内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。如图3-1：
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图3-1
球轴承适于承受轻载荷，滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时，一般选用推力轴承；当滚动轴承受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承；当滚动轴承受纯径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起，这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适宜。
根据机器人的要求及经济实惠的原则，我们决定选择深沟球轴承.
3.2.4
键联接[12]（key joint）用键将轴与带毂零件联成一体的可拆联接，是轴与齿轮或轴与带轮之间常用的联接方式。键是标准件，安放在轴与轮毂的键槽中，分为平键、半圆键和斜键3类。
平键联接：具备松键联接的特点，键的侧面是工作面。工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。
A）普通平键：具备平键联接的特点，但所联接的轴与轮 毂不能产生相对运动，用于静联接。
a）圆头普通平键（A型）：在键槽内固定较好，但对轴的削弱大 b）方头普通平键（B型）：在键槽内固定不好，但对轴的削弱小 c）半圆头普通平键（C型）：一般只用于轴端，工艺性较好
减速箱其他结构的确定
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图3-2
B）薄型平键：具备普通平键的，但键的高度为普通平键60%—70%。用于较小扭矩的传递。如：薄璧结构、空心轴等尺寸受限制的场合
C）导向平键：具备平键联接的特点，键固定在轴上， 但所联接的轴与轮 毂能产生相对运动，用于动联接。主要用于轴向移动距离较短的场合。
D）滑动平键：具备导向平键联接的特点，键固定在轴上，所联接的轴与轮毂能产生相对运动，用于动联接。主要用于轴向移动距离较长的场合。
箱体x方向大概尺寸170mm，y方向大概尺寸70mm，箱体壁厚为8mm。
减速箱简略图如图3-3所示：
图3-3
4 超声波移动机器人控制系统设计
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4.1 差分驱动平台运动学模型
采用双轮差分驱动方式的机器人移动平台如图4-1所示。对于该平台做如下假设：
⑴平台具有刚性外壳，且两个轮子不变形； ⑵轮面与接触面垂直并保持点接触，忽略所有轮厚度对于平台的运动影响；
⑶轮子与接触面间不发生与轴向平行的滑动，而只发生绕轮轴方向的纯滚动； ⑷平台在二维平面内运动；
⑸两个驱动轮具有相同的尺寸，且两轮轴心连线
同平台的前后运动方向相垂直 图4-1
在上述假设下，移动平台的位姿可由广义坐标向量q=[xP, yP ,θ]T表示，其中（xP . xP）为平台参考点P在二维平面内的投影坐标，θ为平台的航向角，即平台前进方向同坐标系X轴之间的夹角。在图4.1中，进一步假设两驱动轮之间的轴间距为d，驱动轮半径为r，轴间连线的中心点为M，其坐标为（xM , xM）；参考点P同M之间的距离为l，直流|PM|同平台中轴线之间的夹角为β。则根据图4-1可得
XP=XM+lcos（θ＋β） 4-1 Yp=YM+lsin（θ＋β） 对上面两个方程的左右两端分别对时间t求导得
?sin???????X?-l?XPM?cos???????Y??l?YPM 4-2 对于图4-1所示的移动平台模型，可将两个驱动轮简化为居于轴连线中点M处的单个驱动轮，则该虚拟单轮系统所受非完整约束为
?sin??Y?cos??0 4-3 XMM结合式4-2和4-3可得
?cos??0 4-4 ?sin??Y?cos??l?XPP 即 ? XP 21
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