學生用表1 屆本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告學院： 工程學院 系： 機械系 專業(yè)： 機械設計制作及其自動化 學號姓名班名畢業(yè)論文（設計）題目多自由度直角坐標型碼垛機器人本體結構設計指導教師所在單位、部門工程學院職稱教授1課題的來源： 本設計多自由度直角坐標型碼垛機器人本體結構設計，由老師提供。2研究的目的和意義： 在工業(yè)生產(chǎn)領域中或者其他領域中，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。自從機械人問世以來，相應的各種難題迎刃而解。而碼垛機就是其他一種，機器人碼垛機是機、電一體化高新技術產(chǎn)品。中、低位碼垛機可以滿足中低產(chǎn)量的生產(chǎn)需要?？砂凑找蟮木幗M方式和層數(shù)，完成對料袋、膠塊、箱體等各種產(chǎn)品的碼垛。 其中自由度越高，碼垛機器人發(fā)揮的作用越大，最優(yōu)化的設計使得垛形緊密、整齊。作為工業(yè)機器人的典型一種，碼垛機器人在工業(yè)應用，尤其是包裝領域和物流領域正發(fā)揮著越來越大的作用。張機器人和包裝線現(xiàn)結合，既提高了生產(chǎn)線的工作效率，有提高了生產(chǎn)線的工作效率，又增強了運行的可靠性，減少了人力資源開支，更讓當代企業(yè)迅速適應不斷變化的市場要求，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。3國內(nèi)外發(fā)展狀況、發(fā)展水平與存在問題： 目前歐、美、日的碼垛機器人在碼垛市場的占有率均超過了90，絕大數(shù)碼垛作業(yè)由碼垛機器人完成。并且基本壟斷了全球市場。l 我國的工業(yè)機器人從上世紀80年代“七五”科技攻關開始起步，在國家支持下，通過“七五”“八五”“九五”科技攻關 ，取得了長足的進步，涌現(xiàn)出了一大批代表企業(yè)和產(chǎn)品，國外碼垛機器人在我國市場一統(tǒng)天下的局面正在被打破。 l 但總的看來，我國的碼垛機器人技術及其應用水平和國外相比還有很大差距，如可靠性低于國外同類產(chǎn)品，起步較晚，運動速度和精度還有很大提升空間。生產(chǎn)線技術水平與國外相比仍有差距。和全球市場相比，碼垛機器人應用規(guī)模仍然很小，還未發(fā)展成專門的產(chǎn)業(yè)。并且當前我國的碼垛機器人生產(chǎn)品種規(guī)格多，批量小，零部件通用化程度低，供貨周期長、成本高，可靠性和穩(wěn)定性不足。l 因此迫切需要對碼垛機器人及其相關物流、包裝自動化等產(chǎn)業(yè)進行全面規(guī)劃，整合資源優(yōu)勢，積極推進產(chǎn)業(yè)化進程。同時立足實際，完善碼垛機器人相關的產(chǎn)品、系統(tǒng)及結構，努力提高我國的機器人發(fā)展水平。 4研究目標、內(nèi)容及擬解決的關鍵問題： 本畢業(yè)設計目標是要求掌握機器人或工業(yè)機械手的結構及工作原理，實現(xiàn)機械手的三個方向的移動和一個方向的回轉，完成一個四自由度的直角坐標型碼垛機器人設計，要求所設計機器人能抓取一定質量的工件（在具體設計時可以在題目中確定是何類形狀的物體，并且手爪是氣壓驅動）， 完成抓取、搬運、碼放功能，并且具有較高的運動平穩(wěn)性和重復精度。 主要內(nèi)容是設計一具有四個自由度的直角坐標碼垛機器人，4根運動軸對應直角坐標系中的 X軸、 Y 軸和 Z 軸, 以及 Z 軸上帶有的一個旋轉軸，能夠實現(xiàn)自動裝載和卸載功能。各軸行程和手爪尺寸及抓取能力都可以按需來設計。 設計內(nèi)容包括機器人總體設計方案的分析確定，包括機器人的運動學分析、主體部分結構設計和手爪的設計。 在設計過程中要考慮到很多問題，所涉及的關鍵問題有：1）機器人運動采用何種驅動電機；2）傳動機構設計的合理和平穩(wěn)；3） 導軌布局的合理性等等。5研究步驟方法： 1）、查資料，確定初步方案； 2）、碼垛機器人本體機構設計，利用proe建模； 3）、利用proe模型導出AutoCAD建立二維圖； 4）、撰寫說明書。6參考文獻 1于駿一，鄒青.機械制造技術基礎(第2版)M.北京：機械工業(yè)出版社，2014. 2成大先主編.機械設計手冊，第4卷. 北京：化學工業(yè)出版社，2002. 3蔡自興.機器人學.北京：清華大學出版社，2000. 4吳振彪.工業(yè)機器人.武漢：華中理工出版社，1998. 5機電一體化技術手冊編委會.機電一體化技術手冊.北京: 機械工業(yè)出版社, 1999. 6張鐵.謝存禧.機器人學. M. 廣州：華南理工大學出版社，2001. 7濮良貴、紀名剛.機械設計.8版.北京：高等教育出版社，2006. 8蔡自興，劉健勤.面向21世紀的智能機器人技術機器人技術與應用.1998(6)9白民，劉遠江,從2004中國國際機器人展覽看中國機器人產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和未來機器人技術與應用.2005.工作計劃進程表時 間工 作 內(nèi) 容3.34.134.144.204.215.45.55.115.125.205.216.36.4畢業(yè)實習，方案構思提交開題報告，查詢相關碼垛機器人的研究現(xiàn)狀、發(fā)展動向與碼垛機器人研究的最新成果設計方案選擇與確定主要技術難點與關鍵技術分析結構設計分析與計算，proe建模相關設計圖紙繪制、功能演示設計與設計說明書撰寫畢業(yè)答辯選題是否合適： 是 否方案是否可行： 是 否進程是否合理： 是 否任務能否完成： 能 不能指導教師（簽字） 年 月 日選題是否合適： 是 否方案是否可行： 是 否進程是否合理： 是 否任務能否完成： 能 不能指導小組組長（簽字） 年 月 日3