展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)
展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì),展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì),展館,導(dǎo)游,機(jī)器人,輪式,行走,系統(tǒng),設(shè)計(jì)
中期檢查表
學(xué)生姓名
?
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
選題情況
課題名稱
展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)
難易程度
偏難
適中
√
偏易
工作量
較大
合理
√
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書
有
√
無(wú)
開題報(bào)告
有
√
無(wú)
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
√
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
√
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
√
慢
中期工作匯報(bào)及解答問題情況
優(yōu)
良
√
中
差
中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 良
所在專業(yè)意見：
負(fù)責(zé)人：
2011 年4 月 15日
任務(wù)書
學(xué)院(系)：
專 業(yè)：
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號(hào)：
設(shè)計(jì)(論文)題目：
展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)
起 迄 日 期:
2011年2 月25日 ~5月 27 日
設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn):
指 導(dǎo) 教 師:
專業(yè)負(fù)責(zé)人:
發(fā)任務(wù)書日期: 2011年 2 月25日
任務(wù)書填寫要求
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、學(xué)院（系）部領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在第七學(xué)期結(jié)束前填好并發(fā)給學(xué)生；
2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系部主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫；
4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“學(xué)院（系）部”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)；
5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；
6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，完成展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過構(gòu)思機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)布局、并對(duì)零部件進(jìn)行三維實(shí)體造型和設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖能力，通過比較完整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，以提高同學(xué)獨(dú)立分析與解決工程實(shí)際問題的能力。
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
（1）內(nèi)容：
根據(jù)機(jī)器人項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求，完成展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
（2）要求：
① 根據(jù)機(jī)器人設(shè)計(jì)要求，查閱資料，撰寫開題報(bào)告。
② 翻譯與機(jī)器人相關(guān)的外文資料(12000字符以上)。
③ 對(duì)導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)，導(dǎo)游機(jī)器人的總體尺寸≤500mm×500mm×1500mm(長(zhǎng)x寬x髙)；總重量：≤30kg；最大行進(jìn)速度約0.6m/s。故要求：
機(jī)器人底盤輪式行走系統(tǒng)總體尺寸≤450mm×500mm×200mm；具有行走和轉(zhuǎn)向功能；
重量≤12kg；
最大行進(jìn)速度約0.6m/s；
車輪直徑：120～160mm。
④ 繪制導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)的裝配圖及零件圖。
⑤ 整理設(shè)計(jì)文檔資料，編寫設(shè)計(jì)、計(jì)算說(shuō)明書。
任 務(wù) 書
3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕：
（1）設(shè)計(jì)導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)的裝配圖及零件圖。
（2）根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和分析結(jié)果編寫設(shè)計(jì)、計(jì)算說(shuō)明書。
4．主要參考文獻(xiàn)：
[1] 白井良明. 機(jī)器人工程[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2001.
[2] 劉方湖. 五輪月球機(jī)器人及其特性分析[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)，2001,18（1）：15-18.
[3] 李振波. 微型全方位移動(dòng)機(jī)器人的研制[J]. 機(jī)器人，2000,22（9）：354-358
[4] 陳曉勇. 機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械研究與應(yīng)用，2004,17(1):53-54.
[5] 江浩. 樊炳輝. 新型移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)用科技，2000,27（8）：3-5.
[6] 馬香峰. 工業(yè)機(jī)器人的操作機(jī)設(shè)計(jì)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1996.
[7] 費(fèi)仁元,張慧悔. 機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)和分析[M]. 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1998.
[8] 龔振邦. 機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，1995.
[9] 理查德?摩雷,李澤湘. 機(jī)器人操作的數(shù)學(xué)導(dǎo)論[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.
[10] ю?м 索羅門采夫. 工業(yè)機(jī)器人圖冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.
[11] 張毅. 移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.
[12] 王野，王田苗. 危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用,2005(6):
23-31.
[13] 南極科考隊(duì)伍中的特殊隊(duì)員－我國(guó)南極科考首次運(yùn)用智能機(jī)器人技術(shù)[J]. 傳感器技術(shù)，2007(11): 41.
[14] 王鵬飛, 孫立寧, 黃博. 地面移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì), 2006, 23(7): 1-4.
[15] 畢貞法, 鄧宗全, 陶建國(guó). 變驅(qū)動(dòng)半徑兩輪并列式月球車的穩(wěn)定性分析[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 41(7): 1204-1208.
任 務(wù) 書
5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2011年
2月25 日 ~ 3月 10 日
3月11日 ~ 3月28日
3月29日 ~ 5月17日
5月18日 ~ 5月26日
5月27日
查閱中外資料，了解課題研究的工程背景并翻譯外文資料。
對(duì)課題方案進(jìn)行構(gòu)思、分析比較并理出思路，撰寫開題報(bào)告。根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求對(duì)展館導(dǎo)游機(jī)器人行走系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。
對(duì)選定的系統(tǒng)方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)與計(jì)算。繪制機(jī)器人行走系統(tǒng)裝配圖，拆畫部分零件圖。
撰寫設(shè)計(jì)、計(jì)算說(shuō)明書。 準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯、
論文評(píng)審。
論文答辯。
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
學(xué)院（系）意見：
院（系）領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
前期工作材料
學(xué)生姓名:
學(xué) 號(hào)：
學(xué)院（系）:
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目:
展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師:
副教授
材 料 目 錄
序號(hào)
名 稱
數(shù)量
備 注
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題、審題表
1
2
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
1
3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告〔含文獻(xiàn)綜述〕
1
4
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯〔含原文〕
1
5
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
1
2011年4月
審核標(biāo)準(zhǔn)
學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)：
班級(jí)： 聯(lián)系電話：
審核標(biāo)準(zhǔn)：
項(xiàng)目
檢查內(nèi)容
學(xué)生
自查
指導(dǎo)
老師
審核
學(xué)院負(fù)責(zé)老師
審核
教研
室主
任審
核
論文部分
整
體
問
題
中文題目+中文摘要+中文關(guān)鍵詞 是一頁(yè)
英文題目+英文摘要+英文關(guān)鍵詞 是一頁(yè)
目錄（四號(hào)黑體居中）前空2行、后2行
引言從一頁(yè)第一行開始（指“前言”那兩個(gè)字的標(biāo)題）
所有的“第X 章”都是另起一頁(yè)開始（指“第X 章”
那幾個(gè)字的標(biāo)題）
結(jié)束語(yǔ)另起一頁(yè)開始（指“結(jié)束語(yǔ)”那兩個(gè)字的標(biāo)題）
參考文獻(xiàn)另起一頁(yè)開始（指“參考文獻(xiàn)”標(biāo)題）
致謝另起一頁(yè)開始（指“致謝”那兩個(gè)字的標(biāo)題）
附錄另起一頁(yè)開始（如果有的話）
結(jié)束語(yǔ)始的順序是“結(jié)束語(yǔ)、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄”
所有的段首都要縮進(jìn)兩個(gè)字（以漢字為標(biāo)準(zhǔn)）
引言之前除封面外都要求是羅馬數(shù)字的頁(yè)碼
從引言開始是第1頁(yè)，即頁(yè)碼為“1”，其后全為阿拉
伯?dāng)?shù)字的頁(yè)碼
頁(yè)碼要在頁(yè)眉右次
頁(yè)面設(shè)置，上2.2cm，下2.2cm，左2.5cm，右2cm，
頁(yè)眉1.5cm，頁(yè)腳1.75cm。
正文選擇格式段落為：1.5倍行距。
頁(yè)眉從誠(chéng)信申明開始寫：本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）
前言、結(jié)束語(yǔ)、參考文獻(xiàn)、致謝、附錄的標(biāo)題都是
小3號(hào)黑體加粗居中
因?yàn)橛⑽亩斐傻男械拈L(zhǎng)短不齊的，選擇兩端對(duì)齊
誠(chéng)信聲明
有
標(biāo)題3號(hào)黑體字
正文宋體小4號(hào)
任
務(wù)
書
有
信息完整
任務(wù)、時(shí)間安排合理
中文題目
三號(hào)楷體字（核查開題報(bào)告、任務(wù)書、說(shuō)明書的題目
是否一致）
副標(biāo)題字體4號(hào)楷體。如有副標(biāo)題位置要求右對(duì)齊
中
文
摘
要
200~300字左右
段前空一行
內(nèi)容是宋體小4、1.5倍行距
半頁(yè)紙
中
文
關(guān)
鍵
詞
“關(guān)鍵詞”三個(gè)字小4號(hào)黑體字
關(guān)鍵詞是宋體小4號(hào)字
3個(gè)以上5個(gè)以下
詞的選擇是否論文中的關(guān)鍵詞
“關(guān)鍵詞”三個(gè)字和關(guān)鍵詞在一行，與其上的摘要
內(nèi)容間要空2行
多個(gè)關(guān)鍵詞之間用空格隔開，如換行和第一個(gè)關(guān)鍵
詞對(duì)齊
英文題目
“Times New Roman”三號(hào)字，每個(gè)單詞的首個(gè)英
文字母大寫，介詞除外
副標(biāo)題字體：“Times New Roman”4號(hào)字，右對(duì)齊
英文摘要
1000印刷符號(hào)
摘要標(biāo)題Abstract, 字體3號(hào)黑體加粗頂格，前空一行
英文摘要內(nèi)容是小四號(hào)宋體頂格，1.5倍行距
英
文
關(guān)
鍵
詞
“Key words” 小4號(hào)黑體字
英文關(guān)鍵詞小4號(hào)宋體
3個(gè)以上5個(gè)以下
翻譯和中文是否相符
“ Key words ”與關(guān)鍵詞在一行，與其上的摘要內(nèi)
容間要空二行
多個(gè)關(guān)鍵詞之間用空格隔開，如換行和第一個(gè)關(guān)鍵
詞對(duì)齊
目
錄
自動(dòng)生成
“目錄”4號(hào)黑體居中，兩字之間空1.5個(gè)中文字寬
目錄內(nèi)容小4號(hào)宋體，18磅行距
頁(yè)碼部分是右對(duì)齊的
頁(yè)碼是自動(dòng)更新的
目錄前空2行
“目錄”兩個(gè)字和下面內(nèi)容中間空一行
目錄所有內(nèi)容左側(cè)對(duì)齊
正
文
章節(jié)標(biāo)題中必須使用的是阿拉伯?dāng)?shù)字，即“1”
一級(jí)標(biāo)題中文是小3號(hào)黑體加粗，左對(duì)齊
一級(jí)標(biāo)題段前、段后1.5倍行距
二級(jí)標(biāo)題（如“第1.1節(jié)”）4號(hào)黑體加粗，左對(duì)齊
三級(jí)標(biāo)題小4號(hào)黑體不加粗，左對(duì)齊
正文的內(nèi)容中，中文字體是宋體小4號(hào)字，1.5倍行距
正文的內(nèi)容中，英文字體是“Times New Roman”
小4號(hào)字
章節(jié)中一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)標(biāo)題中章節(jié)號(hào)和名稱中間空
一漢字，例如“1 引言”
節(jié)標(biāo)題以下編號(hào)中的“.”是英文半角點(diǎn)，即是“1.1.1”
圖
片
編號(hào)正確，“圖3.5”代表第3章的第5個(gè)圖，和在
哪個(gè)小節(jié)無(wú)關(guān)
編號(hào)按順序，無(wú)重復(fù)，所有圖片都有編號(hào)
圖片顯示內(nèi)容完整清晰
有圖片的說(shuō)明，比如“圖3.5 控制流程圖”。編號(hào)和
說(shuō)明間空一漢字
圖片的編號(hào)和說(shuō)明用五號(hào)字
圖片的編號(hào)和說(shuō)明放在圖片下方，針對(duì)圖片居中顯示。
圖片也要居中
圖片和表格獨(dú)立編號(hào)
表
格
所有表格都有編號(hào)、無(wú)重復(fù)、無(wú)跳數(shù)（即不能
“表3.1”后就是“表3.3”）
表格中的文字，中文是宋體5號(hào)字，英文是
“Times New Roman”五號(hào)字
有表格的說(shuō)明，比如“表3.5 用戶數(shù)據(jù)表”。說(shuō)明和
編號(hào)間空一漢字
表格的編號(hào)和說(shuō)明用5號(hào)字
表格的編號(hào)和說(shuō)明放在表格上方，針對(duì)表格居中顯示
表格采用三線表格式
公
式
公式格式為“3.5”。 代表第3章的第5個(gè)公式，和在
哪個(gè)小節(jié)無(wú)關(guān)
所有公式都有編號(hào)、無(wú)重復(fù)、無(wú)跳數(shù)
公式應(yīng)盡量采用公式編輯應(yīng)用程序輸入
公式調(diào)整至基本居中，公式號(hào)右對(duì)齊
結(jié)
束
語(yǔ)
有，不能寫成其它文字標(biāo)題(如:總結(jié))，小3號(hào)黑體，
居中，段前2行
內(nèi)容小4號(hào)宋體，1.5倍行距，至少半頁(yè)紙，
致
謝
“致 謝”兩個(gè)字小3號(hào)黑體，居中，兩個(gè)字中間空
一漢字，段前空兩行，段后空一行
內(nèi)容的中文字體是小4號(hào)宋體字
不少于半頁(yè)紙
參
考
文
獻(xiàn)
內(nèi)容的字體是宋體小4號(hào)字，行距18磅
多名作者的，作者名用逗號(hào)隔開
格式為“[1] 劉謀佶, 呂志詠, 等. 邊條翼與旋渦分
離流[M]. 北京: 北京航空學(xué)院出版社, 1988. 24～27.”
正文引用參考文獻(xiàn)處應(yīng)以方括號(hào)標(biāo)出．如“…效率可
提高25%【14】?！北硎敬私Y(jié)果援引自文獻(xiàn)[14]。注意：
“[14]”使用的是右上角標(biāo)注格式，不是和正文一樣的
要求左對(duì)齊
至少15篇
附
錄
過長(zhǎng)、過大，無(wú)法在正文中引用的代碼或表格等。
“附 錄”兩個(gè)字中間空一漢字
文獻(xiàn)綜述部分
文
獻(xiàn)
綜
述
字?jǐn)?shù)要2000（左右）
標(biāo)題必須是文獻(xiàn)綜述4字，標(biāo)題居中、宋體小2號(hào)
字體、字號(hào)、序號(hào)等應(yīng)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完全一致，
引用圖表、公式等資料的方式也應(yīng)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
保持一致。
特殊問題
特
殊
問
題
附錄中使用圖片、表格、公式的編號(hào)直接寫“圖1”，
“表1”，“1”等，不加章數(shù)
部分學(xué)生的表格或圖片比較復(fù)雜，可適當(dāng)修改表格中
的字體大小，以及表格的格式，或在打印時(shí)使用工程
紙打印，可折疊的，或者橫向打印。
指導(dǎo)老師意見：
□ 準(zhǔn)予答辯 □ 需修改后答辯
修改意見：
簽字：
日期：
學(xué)院各班負(fù)責(zé)老師意見：
□ 準(zhǔn)予答辯 □ 需修改后答辯
修改意見：
簽字：
日期：
教研室主任意見：
□ 準(zhǔn)予答辯 □ 需修改后答辯
修改意見：
簽字：
日期：
院長(zhǎng)意見：
□ 準(zhǔn)予答辯 □ 需修改后答辯
修改意見：
簽字：
日期：
5
設(shè)計(jì)
作 者:
學(xué) 號(hào)：
學(xué)院(系):
專 業(yè):
題 目:
展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)
副教授
指導(dǎo)者：
評(píng)閱者：
2011 年 6月
中文摘要
本文簡(jiǎn)要介紹了導(dǎo)游機(jī)器人的研究概況以及發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì)，并簡(jiǎn)述了導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，即驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)及計(jì)算，行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包含了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇，減速器的設(shè)計(jì)以及驅(qū)動(dòng)輪的選用和安裝。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括轉(zhuǎn)向電機(jī)的選擇、支架的設(shè)計(jì)，以及轉(zhuǎn)向輪的選用和安裝。根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，確定了底板的具體結(jié)構(gòu)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)和計(jì)算的具體尺寸與形狀畫出了總裝CAD圖以及部分零件的CAD圖。
關(guān)鍵詞 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)游機(jī)器人
外文摘要
Title The Design of The Wheeled Waking Mechanism of The
Gallery Tour Guide Robot
Abstract
This paper briefly introduces the researching overview and developing Current Situation and developing trends of the tour guide robot, it also briefly introduces the design process of the wheeled walking mechanism of the tour guide robot. That is overall design and calculation of the drive mechanism and the steering mechanism. The design of drive mechanism includes the picking of the drive motor and the design of the decelerator and the picking and installation of the drive wheels. The design of steering mechanism includes the picking of the steering motor and the design of the support and the picking and installation of the steering wheels. It determines the specific structure of the bottom on the basis of the overall design and calculation of the drive mechanism and the steering mechanism. At last I drawn the CAD drawings of the total installed and some parts which is basis on the specific shape and size of the design and calculation.
Keywords Drive mechanism Steering mechanism Guide robot
開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)：
設(shè)計(jì)(論文)題目：
展館導(dǎo)游機(jī)器人輪式行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 教 師:
2011年3月18日
開題報(bào)告填寫要求
1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2010年3月15日”或“2010-03-15”。
開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 導(dǎo)游機(jī)器人是近年來(lái)發(fā)展的比較快的一種服務(wù)機(jī)器人。本文介紹了國(guó)內(nèi)如：哈工大、臺(tái)灣精密機(jī)械研究發(fā)展中心對(duì)導(dǎo)游機(jī)器人的一些研究成果，也介紹了國(guó)外:如英國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)機(jī)器人的一些研究成果。并對(duì)它們的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行的一些淺顯的分析，總結(jié)了各種行走機(jī)構(gòu)的一些特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 輪式行走機(jī)構(gòu) 腿式行走機(jī)構(gòu) 人機(jī)交流
1 研究本課題的意義
展館導(dǎo)游機(jī)器人是一種服務(wù)型的智能機(jī)器人。近幾年來(lái)，隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展，導(dǎo)游機(jī)器人越來(lái)越受到人們的重視[1]。展館導(dǎo)游機(jī)器人也承擔(dān)著越來(lái)越多的任務(wù)，正在接近人類導(dǎo)游的水平，并且在某些方面已經(jīng)超越人類導(dǎo)游，比如：翻譯，有的機(jī)器人甚至?xí)畮追N語(yǔ)言。展館導(dǎo)游機(jī)器人不僅可以將人類從勞動(dòng)中解放出來(lái)，而且還可以使跨國(guó)旅游變得更親切，更方便。這一方面可以節(jié)省人力成本；一方面可以讓游客主動(dòng)參與；一方面可以詳盡地讓游客了解展館和展品，豐富展覽館的內(nèi)涵；一方面增加展覽館的吸引力，給游客留下深刻的印象；另外，機(jī)器人參加導(dǎo)游使得展覽館增加經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。研究展館導(dǎo)游機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，可以使導(dǎo)游機(jī)器人在展館中隨意行走，既使得導(dǎo)游機(jī)器人變的更人性化，又可以最大限度的發(fā)揮導(dǎo)游機(jī)器人的作用。
2 國(guó)內(nèi)外展館導(dǎo)游機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)
目前已經(jīng)應(yīng)用的導(dǎo)游機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)有輪式、履帶式、腿式等[2]，本課題旨在設(shè)計(jì)一種輪式的導(dǎo)游機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)。
第一臺(tái)導(dǎo)游機(jī)器人的出現(xiàn)是在1995年倫敦舉行的歐洲有線通訊博覽會(huì)上，在這場(chǎng)博覽會(huì)上這個(gè)機(jī)器人明星出盡了風(fēng)頭。它不停地走來(lái)走去，一邊向人們問候，一邊給參觀者分發(fā)禮物。這個(gè)機(jī)器人只有半米高，行走機(jī)構(gòu)采用的是四個(gè)輪子的輪式行走機(jī)構(gòu)。它圓圓的大腦袋上有兩個(gè)茶杯口大小的眼睛，閃閃地發(fā)著藍(lán)光。眼睛里裝的是小型雷達(dá)，用來(lái)探測(cè)周圍的行人和物體。它可以自動(dòng)躲避障礙物，從一個(gè)展臺(tái)走向另一個(gè)展臺(tái)。
國(guó)內(nèi)導(dǎo)游機(jī)器人做的比較好的有哈工大等一些高校[3]。
1996年11月26日，由哈工大機(jī)器人研究所研制的我國(guó)首臺(tái)智能型DY-I導(dǎo)游服務(wù)機(jī)器人在哈工大邵館與觀眾見面。該機(jī)器人由伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用輪式行走機(jī)構(gòu)，多傳感器信息避障及路徑規(guī)劃系統(tǒng)，語(yǔ)音識(shí)別及語(yǔ)音合成系統(tǒng)組成。導(dǎo)游機(jī)器人由蓄電池供電，可連續(xù)運(yùn)行四小時(shí)，在一定的環(huán)境下可自主行走，并且能識(shí)別出障礙物是人還是路障，發(fā)出不同的反應(yīng)。該公司研制的第二代導(dǎo)游機(jī)器人增加了多媒體功能，具有自動(dòng)查詢和場(chǎng)景解說(shuō)等本領(lǐng)[4]。
2002年2月7日，哈工大研制的兩個(gè)可愛的智能機(jī)器人“探探”和“夢(mèng)夢(mèng)”。這兩個(gè)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)同樣是采用的輪式。
2003年11月，哈工大又研制出“智能三代”導(dǎo)游機(jī)器人。這個(gè)集視覺、運(yùn)動(dòng)、避障、會(huì)眨眼睛和張嘴說(shuō)話等功能于一身的新一代智能服務(wù)型機(jī)器人，身高1.7米，體重100公斤，兩只眼睛很大，上肢活動(dòng)自如，下肢為輪式設(shè)計(jì)，全身由一種比較特殊的玻璃鋼制成，外面涂上了一層金屬漆。它的最大特點(diǎn)，是渾身上下裝滿了12個(gè)作為感覺器官的超聲波傳感器，這使它的感官非常靈敏，還可以準(zhǔn)確地判斷出對(duì)面的障礙物是人還是物體。機(jī)器人的頭部首次增加了攝像頭作為它的視覺系統(tǒng)。臉部修飾也很特別，不僅有會(huì)動(dòng)的眼皮，可以沖你眨眼睛，說(shuō)起話來(lái)嘴巴還可以靈活關(guān)閉，更具人形的特征和親和力。這個(gè)機(jī)器人不僅可以與普通人進(jìn)行日常對(duì)話，還可以依靠其底座的輪式行走機(jī)構(gòu)在室內(nèi)自由行走。如果在行進(jìn)過程中前方遇到人，它可通過自己的攝像頭迅速做出決策，選擇與人打招呼、進(jìn)行語(yǔ)言交流；而一旦前面遇到了障礙物它也不會(huì)慌張，而是選擇調(diào)轉(zhuǎn)方向擇路走。此外，機(jī)器人的胸部由人際互動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成的視窗則更具人性化，人們只需通過簡(jiǎn)便操作的觸摸屏，便可以全面地了解想要知道的一些具體內(nèi)容[5-6]。
2010年9月22日英國(guó)康沃爾郡一家小公司與發(fā)明了一款先進(jìn)的人形機(jī)器人--- Rob Thespian，它會(huì)講15種語(yǔ)言，具有幽默感，甚至可以模擬你的動(dòng)作。這款機(jī)器人采用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，幾乎完全用鋁材料制造，更具陽(yáng)剛之氣。Rob Thespian將呆在地球上活動(dòng)。這款機(jī)器人有三個(gè)版本，分別為簡(jiǎn)化版、標(biāo)準(zhǔn)版、豪華版。它還可以在各種活動(dòng)上充當(dāng)“導(dǎo)游”。豪華版的Rob Thespian機(jī)器人擁有更為先進(jìn)的功能，如有動(dòng)力裝置的兩腿，可定制項(xiàng)目。Rob Thespian機(jī)器人會(huì)說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)的問候語(yǔ)，而且還會(huì)模仿人的動(dòng)作；這款機(jī)器人具有觸摸屏界面，能使用戶提前編制一系列動(dòng)作。該機(jī)器人采用的是比較復(fù)雜的腿式行走機(jī)構(gòu)[7]。
臺(tái)灣精密機(jī)械研究發(fā)展中心目前已完成第二代導(dǎo)游機(jī)器人的研發(fā)試運(yùn)行。UPITOR「User-Interfaced Purpose-defined Interactive Tour Guide Operation Robot」，也就是「具有用戶接口之用途定義化互動(dòng)導(dǎo)游機(jī)器人」，是一臺(tái)具有跟游客高度互動(dòng)能力的多用途導(dǎo)游機(jī)器人，可在各大博物館、美術(shù)館、科學(xué)教育館擔(dān)任導(dǎo)游員的工作，也可在各大展覽幫廠商推銷產(chǎn)品。擁有靈活的雙手跟頭、精準(zhǔn)的定位、避障、導(dǎo)航能力，電容式觸控屏幕與生動(dòng)的圖形化人機(jī)接口，也具有播放影片、投影片或動(dòng)畫的能力！該款機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)也是采用的輪式行走機(jī)構(gòu)[8]。
韓國(guó)一家技術(shù)公司最近開發(fā)出一種能在博物館、畫廊等室內(nèi)場(chǎng)所為游客講解、導(dǎo)游的機(jī)器人。這種導(dǎo)游機(jī)器人高1.35米，重50公斤。其體形近似方柱體，頭部為一個(gè)觸摸式液晶顯示器。位于機(jī)器人下部的驅(qū)動(dòng)裝置，可使機(jī)器人在平坦地面上移動(dòng)。機(jī)器人體內(nèi)的語(yǔ)言識(shí)別系統(tǒng)和語(yǔ)音合成器，能使其理解人的語(yǔ)言并進(jìn)行簡(jiǎn)要回答。游客還可通過機(jī)器人頭部的觸摸式液晶顯示器了解游覽方向和展品。如游客需要，機(jī)器人能夠?yàn)橛慰蛶罚瑸樗麄兘榻B沿途的重要展品，并在液晶屏幕上顯示出有關(guān)信息。該機(jī)器人也是采用的輪式行走機(jī)構(gòu)[9]。
日本豐田公司新研發(fā)了一個(gè)導(dǎo)游機(jī)器人，這個(gè)名為“羅比娜”的機(jī)器人1.2米高，裝有關(guān)節(jié)的手指具有簽名功能，從8月27日開始在位于日本中部愛知縣的豐田公司展示廳中執(zhí)行導(dǎo)游任務(wù)，該機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)采用的是輪式行走機(jī)構(gòu)[10]。
綜合上述實(shí)例，我們不難發(fā)現(xiàn)，輪式行走機(jī)構(gòu)在導(dǎo)游機(jī)器人的設(shè)計(jì)中是最常見的行走機(jī)構(gòu)，因?yàn)檩喪叫凶邫C(jī)構(gòu)的相比較其它行走機(jī)構(gòu)有著以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：1、輪式行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，且成本較低。2、輪式行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)非常平穩(wěn)，可靠性高[11~13]。
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，導(dǎo)游機(jī)器人也在不斷的更新?lián)Q代，從一開始只會(huì)做些生硬、簡(jiǎn)單動(dòng)作，只會(huì)講一門語(yǔ)言到能做各種各樣復(fù)雜、柔性的動(dòng)作，能講十幾門語(yǔ)言。未來(lái)導(dǎo)游機(jī)器人的發(fā)展將會(huì)朝著高人性化、高智能化、高專業(yè)化的方向發(fā)展。我期待著中國(guó)在未來(lái)的機(jī)器人發(fā)展中發(fā)揮更多的智慧和創(chuàng)造更多的成果[14,15]。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 王炎，周大威. 移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及我們的研究[J]. 電氣傳動(dòng)，2000,(4):26~33.
[2] 陳軍，陳振華，李素平. 迎賓機(jī)器人輪式移動(dòng)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)與控制方法研究[J]. 機(jī)械制造，2009,47(543):24~26.
[3] 謝森林，董曉慶. 智能導(dǎo)游相器人的研制[J]. 科技信息, 2009,(6):58~64.
[4] 李開生,張慧慧,費(fèi)仁元. 制造業(yè)自動(dòng)化[J]. 2008, 22(6):84~85.
[5] 朱磊磊，陳軍. 輪式移動(dòng)機(jī)器人研究綜述[J]. 機(jī)床與液壓, 2009, (8):242~246.
[6] Gordon McComb,Myke Predko[M]. 龐明，王曉宇，任宗偉 [譯]. 機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 科學(xué)出版社,2005.
[7] 張毅，羅元，鄭太雄. 移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社,2003.
[8] 宗光華. 機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M]. 北京：航天航空大學(xué)出版社,2004.
[9] 蔡自興. 機(jī)器人原理及其應(yīng)用[M]. 長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué),2000.
[10] 周佰英. 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995.
[11] 王曉鳴. 電機(jī)的單片機(jī)控制[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2002.
[12] 張富學(xué). 傳感器應(yīng)用及其電路精選[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，1992.
[13] 熊有倫. 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 武漢：華中理工大學(xué)出版社，1996.
[14] 龔振邦. 機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，1995.
[15] 吳瑞祥. 機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994.
開 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
本課題要研究和解決的問題有以下幾點(diǎn)：
（1）機(jī)器人的行走部分設(shè)計(jì)
① 行走驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)
驅(qū)動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，也就是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇和放置的位置，本設(shè)計(jì)擬采用小功率的伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)放置在平板上傳動(dòng)軸的上面。
② 行走部分減速器各級(jí)傳動(dòng)比的分配
由于機(jī)器人的行走速度要求比較小，所以合適的減速器是必不可少的部件，具體到減速器的各級(jí)傳動(dòng)比將會(huì)在后面的設(shè)計(jì)中被確定。
③ 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
傳動(dòng)裝置使用是可靠的齒輪和軸之間的力的傳遞，本設(shè)計(jì)擬采用渦輪蝸桿的傳動(dòng)方式。既可以簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，又能保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性。
④ 行走減速器的選擇
由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速較大，故選用的減速器應(yīng)當(dāng)能夠有一個(gè)比較大的減速比，減速比較大會(huì)使齒輪的直徑落差過大，所以該減速器采用三級(jí)減速較為合適。
⑤ 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核
傳動(dòng)軸就是上面提到過的蝸桿，它的基本輪廓可以由齒輪和軸承等確定，尺寸可以用《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程中所學(xué)到的計(jì)算和校核公式進(jìn)行計(jì)算和校核。
⑥ 軸承的選擇和校核
本設(shè)計(jì)中的軸承由于承受的主要是徑向力，即導(dǎo)游機(jī)器人的自身重力，故可以采用最常見的滾子軸承，尺寸的選用和強(qiáng)度的校核同樣是利用《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本中的公式進(jìn)行計(jì)算和校核。
（1）機(jī)器人轉(zhuǎn)向部分設(shè)計(jì)
① 電機(jī)選擇
轉(zhuǎn)向電機(jī)同樣是采用小功率的伺服電機(jī)。
② 轉(zhuǎn)向定位機(jī)構(gòu)
轉(zhuǎn)向定位機(jī)構(gòu)擬采用汽車上常用的艾克曼轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，由后輪驅(qū)動(dòng)，前輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向。③ 轉(zhuǎn)向部分軸承的選擇和校核
由于采用的是三輪行走機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向軸是豎直放置的，轉(zhuǎn)向時(shí)只承受切應(yīng)力，故軸的直徑可以選的比較小，但是該軸同樣還承受著機(jī)器人的重力，所以直徑也不能太小，防止彎曲。
（3）車輪的安裝與選擇
① 車輪的選擇
車輪的選擇不僅，影響行走的穩(wěn)定性，也影響到機(jī)器人整個(gè)外觀的美觀，故車輪選用的直徑不亦過大。但機(jī)器人的整體重量很大，所以必須選用承載比較大的材料，鋼材是最好的選擇，但鋼材不美觀，可以再鋼材的外部套上一個(gè)相對(duì)美觀的塑料圈。
② 車輪的安裝
車輪的安裝沒什么好說(shuō)的，主要是保證車輪與地面垂直，車輪與傳動(dòng)軸之間加一對(duì)軸承，以減小摩擦。
本次設(shè)計(jì)，打算先通過PRO\E軟件，對(duì)輪式行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行粗步的造型。先確定各主要部件的輪廓和放置部位。例如，輪子支架的外形選用，電動(dòng)機(jī)的放置位置等。然后再通過一系列的計(jì)算、校核。確定各部件的尺寸與形狀，如與粗步的造型沖突，再對(duì)粗步選用的方案進(jìn)行修改，最終得出一個(gè)比較合理的設(shè)計(jì)。
開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
該同學(xué)的“文獻(xiàn)綜述”是在較好的理解和分析設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，搜集并研究相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上寫成的。綜述對(duì)機(jī)器人國(guó)內(nèi)外的移動(dòng)機(jī)器人的研究及進(jìn)展作了了解與分析，對(duì)自己將進(jìn)行的設(shè)計(jì)對(duì)象有了明確的了解，為課題的深入研究打下了良好的基礎(chǔ)。
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
本課題研究涉及到機(jī)器人行走和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和計(jì)算機(jī)繪圖等多方面的鍛煉具有綜合訓(xùn)練作用。其中同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的輕量化、緊湊性和穩(wěn)定性，具有一定的難度及進(jìn)一步深入探討的空間。預(yù)計(jì)通過努力能完成機(jī)器人行走系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)。
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
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第 I 頁(yè) 共 I 頁(yè) 目 錄 1 引言 1 1.1 導(dǎo)游機(jī)器人的研究意義 1 1.2 輪式行走機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀 1 1.3 導(dǎo)游機(jī)器人的研究熱點(diǎn) 3 1.4 本課題的來(lái)源和研究?jī)?nèi)容 3 2 驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì) 6 2.1 設(shè)計(jì)概述 6 2.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇 6 2.3 減速器的設(shè)計(jì) 8 2.4 驅(qū)動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 17 3 轉(zhuǎn)向部分設(shè)計(jì) 19 3.1 轉(zhuǎn)向電機(jī)的選擇 19 3.2 轉(zhuǎn)向支架的設(shè)計(jì) 21 4 輪和底板的設(shè)計(jì) 23 4.1 車輪的選用和設(shè)計(jì) 23 4.2 車輪的安裝 23 4.3 底板的設(shè)計(jì) 24 結(jié)束語(yǔ) 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27
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