五自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【5自由度】
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機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
年 級(jí): 機(jī)械01-6班
題 目: 五自由度教學(xué)演示機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師: 王宏
學(xué)生姓名: 黃亞東
學(xué) 號(hào): 27 號(hào)
2005年 04月 18日
設(shè)計(jì)題目
五自由度教學(xué)演示機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
選題的目的和意義
隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域正在不段的擴(kuò)大,對(duì)教育培訓(xùn)部門提出了新的要求,大多數(shù)機(jī)器人專家都反復(fù)的強(qiáng)調(diào)制定培訓(xùn)規(guī)劃以為新的工作崗位準(zhǔn)備合格的勞動(dòng)力,談到培訓(xùn)就面臨一個(gè)協(xié)調(diào)問題,工業(yè)和教育團(tuán)體應(yīng)減少培訓(xùn)與需要之間的協(xié)調(diào)失誤,在學(xué)校學(xué)生應(yīng)了解市場(chǎng)情況,在教師的協(xié)助下調(diào)整自己的課程,使所學(xué)的知識(shí)和技能在畢業(yè)時(shí)能滿足社會(huì)的需要,提高畢業(yè)生的專業(yè)技能和更好的學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),提高教學(xué)水平,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,為此選定五自由度的機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)并設(shè)計(jì)一套以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為目的的機(jī)器人演示系統(tǒng)。
大量的采用機(jī)器人用減少失業(yè),只是對(duì)教育和培訓(xùn)提出了新的要求,在機(jī)器人的研究、制造和應(yīng)用上有七種職業(yè),即研究與開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造應(yīng)用、市場(chǎng)服務(wù)、維修 與教育,現(xiàn)在國(guó)外機(jī)器人制造廠家不僅開設(shè)機(jī)器人入門課程,也向?qū)W校提供資助,為學(xué)校提供有效的機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng),某些機(jī)器人制造商與院校建立密切的協(xié)調(diào)關(guān)系,我所設(shè)計(jì)的題目對(duì)教育有很大的意義,可以使學(xué)習(xí)者對(duì)機(jī)器人的全貌有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)極其適用的環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)者熟悉機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)及控制過程,從而提高專業(yè)設(shè)計(jì)水平及生產(chǎn)實(shí)踐能力。
選題背景
研究目標(biāo)、內(nèi)容和關(guān)鍵問題、采取的研究方案,及本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處和可行性分析:
研究目標(biāo):設(shè)計(jì)出一個(gè)具有5個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)用來說明機(jī)器人 分類、結(jié)構(gòu)組成極其控制原理,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。
研究?jī)?nèi)容:設(shè)計(jì)一種機(jī)器人結(jié)構(gòu),使其能完成5個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng),并采用單片機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制以及設(shè)計(jì)出幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來說明演示系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能?;緝?nèi)容有系統(tǒng)分析階段和技術(shù)設(shè)計(jì)階段以及用于教學(xué)的演示實(shí)驗(yàn)部分。如機(jī)器人的動(dòng)作精度以及對(duì)個(gè)方面的溫度環(huán)境條件的適應(yīng)性,機(jī)器人坐標(biāo)形式的選擇,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型,控制系統(tǒng)的原理圖,各部件的具體結(jié)構(gòu),機(jī)器人總裝圖的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵問題: 1、各自由度的方向的實(shí)現(xiàn)
2、各部件結(jié)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。
3、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型
4、各部位運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5、用于教學(xué)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及方案的確定
研究方案:為完成設(shè)計(jì)目的,選用臂部回轉(zhuǎn)、伸縮、腕部回轉(zhuǎn)、升降、及手爪的回轉(zhuǎn)5個(gè)自由度方向運(yùn)動(dòng)為主要思路,其中驅(qū)動(dòng)均采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),傳動(dòng)部分臂部回轉(zhuǎn)采用采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)、臂部伸縮采用絲杠傳動(dòng),腕部回轉(zhuǎn)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),升降采用絲杠傳動(dòng),采用單片機(jī)逐次對(duì)不同電機(jī)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)教學(xué)演示的目的。
創(chuàng)新點(diǎn):結(jié)構(gòu)具有線條便于理解,使初學(xué)者較快掌握其要領(lǐng),理解其工作原理,各驅(qū)動(dòng)部分采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),適用于機(jī)器人教學(xué)。
可執(zhí)行性:由于驅(qū)動(dòng)部分采用電機(jī)來源廣,硬件部分采用單片機(jī),選擇性較高,用于教學(xué)演示很方便可取。
設(shè)計(jì)任務(wù)書
為順利完成設(shè)計(jì)我決定從以下方面進(jìn)展:
第一部分:緒論
1、 國(guó)內(nèi)外機(jī)器人發(fā)展的狀況。
2、 機(jī)器人對(duì)教育、培訓(xùn)的要求及本課題的提出
3、 工業(yè)機(jī)器人的價(jià)值
第二部分:總體方案的確定
1、 工業(yè)機(jī)器人總體設(shè)計(jì)方案選擇的一般原則
2、 本結(jié)構(gòu)總體方案的確定。
第三部分:各自由度方向運(yùn)動(dòng)部位的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算
1、 臂部和機(jī)身的設(shè)計(jì)計(jì)算
2、 腕部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算
3、 手爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第四部分:教學(xué)機(jī)器人演示系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第五部分:教學(xué)機(jī)器人演示系統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
第六部分:結(jié)論
第七部分:參考文獻(xiàn)
進(jìn)度安排
周
完成內(nèi)容
1
查閱資料
2
畢業(yè)實(shí)習(xí)
3
完成開題報(bào)告
4
典型自由度選擇及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
各自由度運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
5
6
選擇各部件的具體結(jié)構(gòu),進(jìn)行機(jī)器人總裝圖的設(shè)計(jì)
7
繪制機(jī)器人零件圖,確定及坐標(biāo)尺寸
8
確定驅(qū)動(dòng)類型
9
擬訂控制系統(tǒng)原理圖
10
教學(xué)機(jī)器人演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
11
撰寫論文準(zhǔn)備答辯
12
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17
18
文獻(xiàn)綜述
柳洪義 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 冶金工業(yè)出版社 2002年
方鍵軍 智能機(jī)器人 化學(xué)各種業(yè)出版社 2003年
何廣平 關(guān)節(jié)型機(jī)器人 化學(xué)各種業(yè)出版社 2003年
吳振彪 工業(yè)機(jī)器人 華中科技大學(xué)出版社 1996年
孟繁華 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 哈工大出版社1988年
導(dǎo)師
評(píng)語
導(dǎo)師簽字:
年 月 日
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編號(hào):43958429
類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2021-12-05
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- 關(guān) 鍵 詞:
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5自由度
自由度
機(jī)器人
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
- 資源描述:
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