助行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含proe三維及10張CAD圖帶開題,機(jī)器人,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),proe,三維,10,cad,開題 開題報(bào)告 課題名稱 助行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 課題來源 教師擬定 課題類型 產(chǎn)品制作 專業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 班級 一、調(diào)研資料的準(zhǔn)備 [1]曹巨江.老年助行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2018,40 [2]范文博. 差動(dòng)輪式助行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究[A]. 中共沈陽市委，亞太材料科學(xué)院:沈陽市科學(xué)技術(shù)協(xié)會,2018:7. [3]喬宇.康復(fù)助行機(jī)器人仿真設(shè)計(jì)與分析[J].兵工學(xué)報(bào),2018,39(04):825-832. [4]陳勇.外骨骼助行機(jī)器人變剛度驅(qū)動(dòng)的研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程師,2018(04) [5]石元伍,陳旺.老年人助行機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究[J].包裝工程,2017,38(16) [6]劉宏林. 穿戴式下肢外骨骼的設(shè)計(jì)及研究[D].北京交通大學(xué),2017. [7]王浩. 全向式助行拐杖機(jī)器人研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué),2017. [8]陳旺. 老年人助行機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究[D].湖北工業(yè)大學(xué),2017. 通過對上述參考文獻(xiàn)資料的查閱，先對現(xiàn)有機(jī)器人分析如下： 1、愛爾蘭 PAM-AID助行機(jī)器人 PAM-AID助行機(jī)器人的項(xiàng)目是在1994年與愛爾蘭首都柏林開展的，項(xiàng)目旨在幫助一些視力和體力不太好的患者步行。 該機(jī)器人底盤有四個(gè)輪子，其中由兩個(gè)電機(jī)分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)前輪，而且電機(jī)只負(fù)責(zé)改變輪子轉(zhuǎn)向，并不提供任何動(dòng)力。兩輪之間沒有連桿相連，轉(zhuǎn)向半徑很小。 機(jī)器人帶有自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，可以有效地傳感范圍內(nèi)避障，包括靜止和移動(dòng)的障礙物，能有效地保障用戶的安全。 2、美國SmartCane助行機(jī)器人 這種機(jī)器人的研制主要是為了滿足盲人行走的障礙，而不是滿足視力受損或者體力不好的用戶。盲人如果想使用一般助行器必然會遇到許多困難，為了提供智能輔助行走，感知功能和健康檢測系統(tǒng)，美國Dubowsky等人于1999年研發(fā)了PAMM系統(tǒng)，SmartCane機(jī)器人只適用于在一般的平地或者小于五度的斜坡上行走，比一般的4點(diǎn)支撐拐杖能提供良好的平衡性，而且機(jī)器人可以通過系統(tǒng)地圖，用戶指令，感知的障礙來提供目的地行走指導(dǎo)。機(jī)器人還提供了包括健康檢測功能和與管理員電腦通訊的功能。 3、韓國 WAR助行機(jī)器人 由韓國于2004年研發(fā)的WAR助行機(jī)器人主要幫助老年人在戶外行走的步行機(jī)器人。 WAR助行機(jī)器人不僅具有輔助支撐和行走功能，還具有升降結(jié)構(gòu)。升降機(jī)構(gòu)是傾斜上升，可以減少戶外站立時(shí)膝蓋負(fù)載，對一些體力不足的老年人特別有用。這個(gè)樣機(jī)還帶有供人依靠的支撐墊，可以支撐用戶的身體，保護(hù)用戶安全。 WAR寬度為0.78m，剛好穿過一般的家庭用門，機(jī)器人高度為1m，并且可以調(diào)整。WAR可以通過傳感器辨認(rèn)出用戶的行走意圖，還具有定位和導(dǎo)航輔助功能。機(jī)器人還具有障礙物檢測盒避讓功能，是界面友好，通過觸摸手柄讓感知用戶意圖。 二、設(shè)計(jì)的目的、要求、思路與預(yù)期成果 1、設(shè)計(jì)的目的 伴隨老齡化過程最為顯著的特征就是由于身體機(jī)能衰退而引起的行走能力的下降，這嚴(yán)重的影響了老年人的日常生活質(zhì)量。 而目前老年人廣泛使用的助行設(shè)備大多數(shù)以拐杖、助步架等，但這些設(shè)備比較單一，智能化程度低，安全性和舒適性都不足，無法滿足使用者獨(dú)立生活的需求。因此，將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的助行設(shè)備領(lǐng)域，建立更智能、更舒適、更安全的助行機(jī)器人系統(tǒng)有著必要性以及可行性。 雖然目前已經(jīng)開發(fā)了眾多的助行機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，但其實(shí)用性還遠(yuǎn)未成熟，在行走技術(shù)領(lǐng)域，需要解決移動(dòng)靈活性、能源高效化、多種路面實(shí)用性等技術(shù)難題，但實(shí)現(xiàn)這些功能助行機(jī)器人—升降部分尤為重要。 2、設(shè)計(jì)的要求： 已知：助行機(jī)器人最大速度為0.5m/s，連續(xù)工作時(shí)間約為4小時(shí)，設(shè)計(jì)重量為30Kg，有效負(fù)載（指機(jī)器人工作時(shí)能承受的支持力）為80Kg。 對機(jī)器人研制目標(biāo)進(jìn)行分析，確定助行機(jī)器人樣機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。從整體上對機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和局部結(jié)構(gòu)相關(guān)元件的選擇進(jìn)行研究。根據(jù)作業(yè)環(huán)境的要求、負(fù)載能力，利用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法，通過比較各種傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)， 由助行機(jī)器人的底盤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，按從下到上的順序相對獨(dú)立地設(shè)計(jì)助行機(jī)器人的機(jī)構(gòu)，最后經(jīng)過分析，設(shè)計(jì)出實(shí)際樣機(jī)。 3、設(shè)計(jì)的預(yù)期成果 設(shè)計(jì)一種服務(wù)與老年人或者殘障人士的助行機(jī)器人，該機(jī)器人主要能完成輔助用戶坐下站起和行走兩大功能，能適用于室內(nèi)和室外地面。 列出了幾種已有的助行機(jī)器人，并分析了其特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合任務(wù)書，給出了助行機(jī)器人整體設(shè)計(jì)方案，尤其是底盤部分和升降機(jī)構(gòu)部分，分析了底盤的驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)方法，對電機(jī)、減速、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)，完成了部分部件的初步選型和部分部件尺寸的確定。設(shè)計(jì)中應(yīng)用到了帶傳動(dòng)、渦輪蝸桿傳動(dòng)等。 三、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排 1、完成開題報(bào)告：含調(diào)研資料、設(shè)計(jì)目的、要求、思路與預(yù)期成果。完成任務(wù)的計(jì)劃及時(shí)間安排、完成設(shè)計(jì)所具備的條件等內(nèi)容。（第1周完成） 2、確定助行機(jī)器人樣機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。從整體上對機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和局部結(jié)構(gòu)相關(guān)元件的選擇進(jìn)行研究。（第2～3周完成） 3、根據(jù)基本要求，利用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法，通過比較各種傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，由助行機(jī)器人的底盤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，設(shè)計(jì)助行機(jī)器人的機(jī)構(gòu)，最后經(jīng)過分析，設(shè)計(jì)出實(shí)際樣機(jī)。（第4～8周完成） 5、繪制裝配圖（A0）及主要零件圖，如底盤模塊及輔助升降結(jié)構(gòu)等（根據(jù)實(shí)際需要確定圖紙大小）。（第9～11周完成） 6、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（含開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、參考資料、答謝詞等）1份，設(shè)計(jì)說明書的字?jǐn)?shù)不少于2萬字。（第12周完成） 7、查閱文獻(xiàn)資料一般不小于15篇，其中外文資料不少于2篇；文獻(xiàn)綜述不少于3000字。 四、完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素 助行機(jī)器人的底盤是整個(gè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本機(jī)構(gòu)，是安裝助行機(jī)器人電機(jī)以及其他各個(gè)部件的整體造型，并且接受電機(jī)的動(dòng)力，主要目的是滿足正常行走并且在不同路面下實(shí)現(xiàn)行走。對底盤設(shè)計(jì)要考慮以下幾個(gè)問題： 1、機(jī)械強(qiáng)度要大，且穩(wěn)定性高；布置要合理,竟可能小巧以減少重量； 2、能夠與升降機(jī)構(gòu)聯(lián)接，同時(shí)保證升降機(jī)構(gòu)有效工作； 3、在升降機(jī)構(gòu)工作時(shí)，有效停留在在原地，不出現(xiàn)滑溜現(xiàn)象。 輔助升降機(jī)構(gòu)是用來實(shí)現(xiàn)助行機(jī)器人輔助用戶站立和坐下動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心就是一個(gè)升降機(jī)構(gòu)，對升降設(shè)計(jì)要考慮一下幾個(gè)問題： 1、機(jī)械強(qiáng)度要大，且穩(wěn)定性高；升降機(jī)構(gòu)不能出現(xiàn)卡死等情況； 2、升降高度要足夠支持一個(gè)人從坐下到站起來的高度； 3、布置要合理，且要考慮自鎖。 日期：2019年3月 注：課題來源要填寫明確（如教師擬定、學(xué)生建議、某企事業(yè)單位項(xiàng)目等） 課題類型：（1）A—工程設(shè)計(jì)；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究； E—調(diào)研報(bào)告（文科）、產(chǎn)品制作(理工科) （2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題； 要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。