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湖南科技大學(xué)2007屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題 目 平面關(guān)節(jié)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 作者姓名 學(xué)號(hào) 專 業(yè) 1、本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述 工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)（機(jī)械本體）、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。 機(jī)器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長和機(jī)器特長的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。 國外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾個(gè)趨勢： 1．? 工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機(jī)價(jià)格不斷下降，平均單機(jī)價(jià)格從91年的10．3萬美元降至97年的6．5萬美元。 2．? 機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測系統(tǒng)三位一體化；由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)；國外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問市。 3．? 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 4．? 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)器人。 5．? 機(jī)器人化機(jī)械開始興起。從94年美國開發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來，這種新型裝置已成為國際研究的熱點(diǎn)之一，紛紛探索開拓其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。 我國的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國家的支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；其中有130多臺(tái)套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線（站）上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看，我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，如：可靠性低于國外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距；在應(yīng)用規(guī)模上，我國已安裝的國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約200臺(tái)，約占全球已安裝臺(tái)數(shù)的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前我國的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求，“一客戶，一次重新設(shè)計(jì)”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模化設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 2、研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化） 目標(biāo)：設(shè)計(jì)一平面關(guān)節(jié)機(jī)器人的部分功能 內(nèi)容：1、圖紙 （1）手部結(jié)構(gòu)裝配圖（2）傳動(dòng)線路圖 等 2、說明書 擬解決的關(guān)鍵問題： 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械手液壓系統(tǒng)的簡單計(jì)算及控制回路 結(jié)構(gòu)圖及控制電路圖等 3、擬采取的研究方法、步驟及解決思路 研究方法：查閱資料 老師指點(diǎn) 應(yīng)用相關(guān)軟件，完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、零部件和整體設(shè)計(jì) 步驟：（1）分析平面關(guān)節(jié)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與參數(shù) （2）確定設(shè)計(jì)總體方案 （3）確定具體設(shè)計(jì)方案（包括手部結(jié)構(gòu)的選擇，液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算，X、Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算等） （4）手部裝配圖的繪制、控制原理圖、總體裝配圖的繪制 （5）說明書的整理 4、使用的主要儀器設(shè)備及工具 測繪工具----游標(biāo)卡尺、直尺等 計(jì)算機(jī)-----主要用Protel , AutoCAD等繪圖軟件 繪圖工具----圖板、丁字尺、鉛筆、三角板等 5、參考文獻(xiàn) 1. 張建民.工業(yè)機(jī)器人[B] .北京：北京理工大學(xué)出版社，1992-5，242. 2. 馬香峰.機(jī)器人結(jié)構(gòu)學(xué)[B].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991-9，274. 3. [俄]IO.M.索羅門采夫.工業(yè)機(jī)器人圖冊[B].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，1993-5，149. 4.黃繼昌、徐巧魚、張海貴等.實(shí)用機(jī)械機(jī)構(gòu)圖冊[B].北京：人民郵電出版社，1996-6，498. 5. 天津大學(xué)《工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》編寫組. 工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[B] .天津科學(xué)技術(shù)出版社，1981-10，595 注： 1、開題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報(bào)告。 2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A為期刊，B為專著） A：[序號(hào)]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點(diǎn)， 3、人以上作者只寫前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點(diǎn)）年份、卷號(hào)（期號(hào)）：起上頁碼。 B：[序號(hào)]、作者、書名、版次、（初版不寫）、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁碼。 4、表中各項(xiàng)可加附頁。