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畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名： 學 號： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計(論文)題目：基于proE六自由度機械手建模及運動仿真的畢業(yè)設計 指導教師： 年 3 月 19 日  開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2002年4月26日”或“2002-04-26” 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 一 焊接機器人概述 進入90年代以來，隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，一些骨干企業(yè)加緊進行技術改造， 用先進的設備武裝自己，在機械制造中焊接機器人的數(shù)量也急劇增多，形成一股“機器人熱”。為此，中國焊接學會和協(xié)會曾對我國焊接機器人在生產(chǎn)中的應用情況進行過一次調(diào)查。在調(diào)查報告中詳細介紹了截止到1996年底我國焊接機器人的數(shù)量、分布情況、 產(chǎn)品對象、應用水平與效果。根據(jù)這些情況我國分析了推動企業(yè)在生產(chǎn)中應用焊接機器人的趨動力，以及當前應用中的主要經(jīng)驗和問題，提出了今后我國焊機機器人應用的發(fā)展趨勢及需要解決的幾個問題。 二 焊接機器人的優(yōu)點 1、機器人焊接可以提高生產(chǎn)效率 OTC六軸焊接機器人響應時間短，動作迅速，焊接速度在60～120cm/分鐘，這個速度是遠高于手工焊接（40～60cm/分鐘），機器人在運轉過程中不停頓不休息，但是工人上班時是不可能做到不停頓不休息，同時工人的工作效率也受到心情等因素影響，工人會請假、發(fā)呆、聊天，加班要給加班工資，而機器人就沒有上述問題，只要保證外部水電氣等條件，就可以持續(xù)工作，OTC六軸機器人性能穩(wěn)定，可以做到10年無故障。這就無形中提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。 2、機器人焊接可以提高產(chǎn)品質量 OTC六軸焊接機器人機器人焊接過程中，只要給出焊接參數(shù)，和運動軌跡，機器人就會精確重復此動作，焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長度等對焊接結果起決定作用。采用機器人焊接時對于每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的，焊縫質量受人的因素影響較小,降低了對工人操作技術的要求，因此焊接質量是穩(wěn)定的。而人工焊接時，焊接速度、干伸長等都是變化的，因此很難做到質量的均一性。 從而保證了我們產(chǎn)品的質量。 3、機器人焊接可以降低企業(yè)成本 OTC六軸機器人降低企業(yè)成本主要體現(xiàn)在規(guī)?；a(chǎn)中，一臺機器人可以替代2到4名產(chǎn)業(yè)工人，根據(jù)企業(yè)具體情況，有所不同。機器人沒有疲勞，一天可24小時連續(xù)生產(chǎn)，另外隨著高速高效焊接技術的應用，使用機器人焊接，成本降低的更加明顯。 4、機器人焊接容易安排生產(chǎn)計劃 由于機器人可重復性高，只要給定參數(shù)，就會永遠按照指令去動作，因此機器人焊接產(chǎn)品周期明確，容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。機器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的，因此安排生產(chǎn)計劃非常明確。準確的生產(chǎn)計劃可應使企業(yè)的生產(chǎn)效率、資源的綜合利用做到最大化 5、機器人焊接可縮短產(chǎn)品改型換代的周期,及相應的設備投資 機器人焊接可縮短產(chǎn)品改型換代的周期,減小相應的設備投資?？蓪崿F(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化。機器人與專機的最大區(qū)別就是他可以通過修改程序以適應不同工件的生產(chǎn)。 在產(chǎn)品更新?lián)Q代時只需要從新根據(jù)更新產(chǎn)品設計相應工裝夾具，機器人本體不需要做任何改動，只要更改調(diào)用相應的程序命令，就可以做到產(chǎn)品更新，和設備更新。 6、機器人焊接可以把工人從各種惡劣環(huán)境解救出來 焊接現(xiàn)場溫度高，空氣質量差，還存在輻射問題，這些都嚴重影響了工人的身心健康，用機器人焊接就不存在上述問題了，只需要上下料操作就可以，從而使工人擺脫惡劣的焊接環(huán)境。 7、機器人焊接可以提高企業(yè)形象 機器人幾乎是高科技的代名詞，代表著工業(yè)自動化的最高水平，先進的生產(chǎn)設備，體現(xiàn)現(xiàn)了企業(yè)先進的加工能力和科研能力，使我們的企業(yè)形象上升了一個臺階，使客戶更加信賴我們，從而提高我們企業(yè)的競爭力。 三 焊接機器人發(fā)展趨勢 目前國際機器人界都在加大科研力度，進行機器人共性技術的研究。從機器人技術 發(fā)展趨勢看，焊接機器人和其它工業(yè)機器人一樣，不斷向智能化和多樣化方向發(fā)展。具 體而言，表現(xiàn)在如下幾個方面： 1) 機器人操作機結構： 通過有限元分析、模態(tài)分析及仿真設計等現(xiàn)代設計方法的運用，實現(xiàn)機器人操作機構的 優(yōu)化設計。 2） 探索新的高強度輕質材料，進一步提高負載/自重比。例如，以德國KUKA公 司為代表的機器人公司，已將機器人并聯(lián)平行四邊形結構改為開鏈結構，拓展了機器人 的工作范圍，加之輕質鋁合金材料的應用，大大提高了機器人的性能。此外采用先進的 RV減速器及交流伺服電機，使機器人操作機幾乎成為免維護系統(tǒng)。 3） 機構向著模塊化、可重構方向發(fā)展。例如，關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、 檢測系統(tǒng)三位一體化；由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機；國外已有模 塊化裝配機器人產(chǎn)品問市。 4） 機器人的結構更加靈巧，控制系統(tǒng)愈來愈小，二者正朝著一體化方向發(fā)展。 采用并聯(lián)機構，利用機器人技術，實現(xiàn)高精度測量及加工，這是機器人技術向數(shù)控技術 的拓展，為將來實現(xiàn)機器人和數(shù)控技術一體化奠定了基礎。意大利COMAU公司，日本 FANUC等公司已開發(fā)出了此類產(chǎn)品。 四 應用ProE進行三維設計的優(yōu)勢: 設計過程直觀簡便ProE三維設計直接從三維模型入手，省去了三維與二維之間的轉化。設計者可以方便地通過拉伸、旋轉、薄壁特征、高級抽殼、特征陣列、鉆孔等操作不斷改變其結構，最終完成全部零部件的設計。建立模型時，ProE對每個特征尺寸自動賦值，這些數(shù)值可隨時更改。由于ProE的參數(shù)設計功能，實體模型將隨特征尺寸數(shù)值的變化重新生成，因此修改非常方便。與傳統(tǒng)的工業(yè)設計相比，ProE在設計方法、設計過程、設計質量和設計效率等各方面都發(fā)生了質的變化，它涉及了CAD技術、人工智能技術、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術、敏捷制造、優(yōu)化技術、模糊技術、人機工程等許多信息技術領域，是一門綜合的交叉性學科。 五 參考文獻： [1]方建軍，劉仕良．機械運動仿真與工程分析[M]．北京 化學工業(yè)出版社，2004． [2]蔡子興．機器人學[M]．北京：清華大學出版社，2000． [3]潘憲曾．壓鑄模設計手冊[K]．北京：機械工業(yè)出版社，1999． [4]范玉清，馮秀娟．CAD軟件設計[M]．北京：北京航空航天大學出1996 [5]胡仁喜.ProE2005機械設計及實例解析[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005. [6]生信實維有限公司.ProE.軟件—工業(yè)設計師的利器[J].現(xiàn)代制造,2003, [7]江洪 楊勇 喬蘭東 等.ProE實例解析-曲線、曲面、信真、渲染[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.. [8]潘云鶴，機輔助工業(yè)設計技術發(fā)展狀況與趨勢[J]，計算機輔助設計與圖形學學報，1999，11 [9]張伯鵬，先進制造技術基礎研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，機械工程，1997，8 [10]張鐵，謝存禧主編.機器人學，第一版，華南理工大學出版社，2001，9、45-47 [11]吳廣玉，姜復興主編.機器人工程導論，第一版，哈爾濱工業(yè)大學出版社，1988 [12]熊有倫，丁漢，劉恩滄主編，機器人學，第一版，機械工業(yè)出版社，1993 [13]崔正昀主編.機械設計基礎，第一版，天津大學出版社，2000 [14]費仁元，張慧慧主編.機器人機械設計和分析，第一版，北京工業(yè)大學出版社，1998 [15]宗光華主編.機器人的創(chuàng)意設計與實踐，第一版，北京航空航天大學出版社，2004  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和你采用的研究手段（途徑）： 我設計的是用proE軟件模擬六自由度焊接機器人的三維運動。 研究方法大致分為三步：1 三維實體建模。其中包括模擬方案的確定和仿真實體的繪制。2 簡單數(shù)學模型的建立。3 模擬加載與仿真。包括仿真模 擬的實現(xiàn)和進行運動校核。從三維模擬方案出發(fā)，闡明了利用ProE 實現(xiàn)機器人運動模擬的有效方法，從ProE的方法重點分析了六自由度機器人的三維實體模型的構建過程，模擬運動過程同時建立簡單數(shù)學模型設定模型系數(shù)后得到運動數(shù)據(jù)圖，從而為進一步改進打下數(shù)據(jù)基礎。  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 9