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1、 武漢東湖學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 姓名 朱用延 學(xué)號 2011040191105 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 題目 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法的比較 一． 研究的目的和意義（不少于400字） 隨著改革開放的大潮，現(xiàn)代化的大都市高樓林立，高樓大廈如如雨后春筍一般拔地而起，為了追求科技與藝術(shù)的完美結(jié)合，大多數(shù)的建筑物采用的是玻璃幕墻，由于在室外，經(jīng)過長期的風(fēng)吹日曬，這些玻璃表層會積累一些污漬而失去光澤。所以，我們需要定期的對這些墻體進(jìn)行清洗?？墒莿虞m上百層的高樓，清洗工作就是一大難題。 就目前而言，我們采用的還是比較傳統(tǒng)的人工清污高空作業(yè)，這種操作

2、方式因?yàn)橛腥说闹苯訁⑴c，帶來了極大的安全隱患，這不僅違背了以人為本的宗旨。而且不管從人力還是財(cái)力物力都是對資源的極大浪費(fèi)。為了解決安全問題，國內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)都做了相關(guān)的研究，做了很多嘗試，已經(jīng)有一定的進(jìn)展，但是在穩(wěn)定性和實(shí)用性還是有很多急待改進(jìn)的地方，相應(yīng)的機(jī)械都不夠成熟。 我們致力于研究出一種可以全自動進(jìn)行玻璃幕墻的清洗機(jī)，代替現(xiàn)在廣泛采用的人工勞動密集型高強(qiáng)度作業(yè)，改進(jìn)現(xiàn)有的一些設(shè)備的不足和缺陷，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保的玻璃幕墻的清洗機(jī)。 二．國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（不少于400字） 快速發(fā)展的當(dāng)今社會，高樓日益增加，但是專業(yè)的高樓玻璃外墻的清洗機(jī)構(gòu)還沒有面世。清洗機(jī)機(jī)械作為機(jī)械工程學(xué)科

3、的一個分支，也遵循機(jī)械設(shè)備數(shù)字化、智能化、精密化、微型化、生命化和生態(tài)化發(fā)展的總趨勢。清洗機(jī)的發(fā)展必須要適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械加工業(yè)發(fā)展的要求。 如今隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平日益提高，隨之高樓也漸漸增加，而相應(yīng)的樓宇玻璃幕墻清洗機(jī)且沒有應(yīng)運(yùn)而生，所以現(xiàn)在樓宇玻璃幕墻清洗機(jī)成套設(shè)備市場需求量非常大，但如何解決智能化和數(shù)控化仍然有許多問題需要去解決，也成了目前業(yè)內(nèi)人士努力研究攻克的方向。我國還沒有專業(yè)的部門致力于研究樓宇玻璃幕墻清洗機(jī)，市場上有的樓宇玻璃幕墻清洗機(jī)都存在自動化程度低、工作效率慢等弱點(diǎn)。所以如何改善樓宇玻璃幕墻清洗機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，選擇相關(guān)工藝參數(shù)，提高清洗效率，簡化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)樓宇玻璃幕

4、墻清洗機(jī)向智能化自動化的轉(zhuǎn)變，是目前眾多生產(chǎn)廠家及用戶急待解決的實(shí)際問題。因此研究和設(shè)計(jì)智能樓宇玻璃幕墻清洗機(jī)有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 授課：XXX 三．主要技術(shù)關(guān)鍵問題（不少于400字） l 實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻清洗機(jī)在墻面上的運(yùn)動。 以幕墻玻璃為研究對象，研究一種可以依靠氣動垂直吸附墻面的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在重力下，穩(wěn)定的、自由的運(yùn)動。 l 幕墻玻璃表面的清洗方式與方法 通過實(shí)驗(yàn)找出合理的清洗劑，以及合適的運(yùn)動軌跡，實(shí)現(xiàn)在最短的時間內(nèi)進(jìn)行高效的清洗工作。 l 玻璃幕墻清洗機(jī)三維模型及聯(lián)合仿真 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，進(jìn)行玻璃幕墻清洗機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，建立三維模型，進(jìn)行靜力學(xué)與動力學(xué)仿

5、真，并進(jìn)行控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)的聯(lián)合仿真，為玻璃幕墻清洗機(jī)物理樣機(jī)的研制提供依據(jù)。 l 玻璃幕墻清洗機(jī)物理樣機(jī)研制與試驗(yàn) 研制以電磁傳動、機(jī)械傳動為主要傳動方式，能進(jìn)行垂直吸附、墻面移動、清洗作業(yè)的經(jīng)濟(jì)型玻璃幕墻清洗機(jī)裝置，并進(jìn)行現(xiàn)場模擬試驗(yàn)。 l 玻璃幕墻清洗機(jī)運(yùn)動行程控制 在機(jī)器的足上都裝上類似吸塵器的真空吸盤，以氣管連接吸盤和機(jī)器內(nèi)的氣缸，氣缸吸、充氣控制吸盤內(nèi)的壓力，從而達(dá)到機(jī)器抓緊、松開的步伐運(yùn)動。在吸盤上裝上傳感器，檢測吸盤內(nèi)壓力的大小，以控制機(jī)器是否適合邁步。通過光學(xué)傳感器檢測墻面和玻璃的清潔程度。通過單片機(jī)等控制系統(tǒng)控制機(jī)器行走和擦洗的整個過程，通過無線遙感實(shí)現(xiàn)智能

6、化轉(zhuǎn)彎、越障等過程。 授課：XXX l 自動化清洗及相關(guān)技術(shù) 墻面的高空清洗作業(yè)一定程度上依賴操作人員的身體素質(zhì)，安全系數(shù)太低，極易造成安全事故。采用自動化清洗時，由于有些墻面的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用范圍受到限制，不易用人工方式實(shí)現(xiàn)。為此，需要探索墻面自動清洗方法，制定自動化清洗的標(biāo)準(zhǔn)步驟，并研究相關(guān)技術(shù)，為玻璃幕墻清洗機(jī)的研制奠定基礎(chǔ)。 l 玻璃幕墻清洗機(jī)三維模型及聯(lián)合仿真 玻璃幕墻清洗機(jī)的設(shè)計(jì)方法采用虛擬樣機(jī)方法，如何充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)仿真的作用，利用相關(guān)軟件建立機(jī)械系統(tǒng)的三維模型，并利用相關(guān)軟件進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)靜力學(xué)與動力學(xué)的特性，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的聯(lián)合

7、仿真，得到的相關(guān)圖紙、數(shù)據(jù)和曲線，直接服務(wù)于玻璃幕墻清洗機(jī)物理樣機(jī)的研制，是本項(xiàng)目擬解決的一個關(guān)鍵問題。 l 單片機(jī)、PLC控制及相關(guān)技術(shù) 通過傳感器檢測玻璃幕墻清洗機(jī)清洗后的墻面是否干凈，將檢測刀的信息反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)作出判斷，以指揮清洗機(jī)的下一步動作。 授課：XXX 四．進(jìn)度安排 計(jì)劃編寫完成論文的時間為2014年3月初到2014年4月底，具體安排如下： （1）任務(wù)安排及相關(guān)事項(xiàng)說明，收集資料（1～2個星期）； （2）方案設(shè)計(jì)(確定清洗機(jī)各部分的結(jié)構(gòu))（1～2個星期）； （3）草圖設(shè)計(jì)（畫出清洗機(jī)各零件的三維圖、運(yùn)動仿真模型等）（1～2個星期）； （4

8、）繪制零件圖（1個星期）； （5）完成裝配圖（1～2個星期）； （6）主編寫論文（1～2個星期）； （7）答辯。 5． 參考文獻(xiàn)與資料 [1]. 孫恒、陳作模、葛文杰. 機(jī)械原理. 7版. 北京： 高等教育出版社,2000. [2]. 濮良貴、紀(jì)明剛、西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著. 機(jī)械設(shè)計(jì).8版. 北京：高等教育出版社,2006.1. [3]. 路敦民、王克義、崔洪斌. 機(jī)電傳動及控制. 黑龍江：哈爾濱工程大學(xué)出版社,2006. [4]. 李群芳、張士軍、黃建. 單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù).

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12、nknown Environment;Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference，2010. 學(xué)生簽名：　　　　　　年　　月　　日 指導(dǎo)教師意見 　　　　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名：　　　　　　年　　月　　日 注：①開題報(bào)告用A4紙打印裝訂在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書后，學(xué)生可根據(jù)開題報(bào)告的長度加頁。 授課：XXX ②開題報(bào)告應(yīng)根據(jù)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書，在教師指導(dǎo)下，有學(xué)生本人獨(dú)立撰寫，在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開始后三個星期內(nèi)完成。 ③指導(dǎo)教師意見包括以下內(nèi)容：學(xué)生的調(diào)研是否充分；研究內(nèi)容和技術(shù)方案是否明確；是否已經(jīng)具備開始論文（設(shè)計(jì)）的條件；能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)；是否同意進(jìn)入論文（設(shè)計(jì)）階段。 （注：可編輯下載，若有不當(dāng)之處，請指正，謝謝!） 授課：XXX