- 1 -本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（20**屆）學(xué) 院、系： 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 20**年 12 月 22 日題目：R175 型柴油機(jī)機(jī)體加工自動(dòng)線上用多功能液壓機(jī)械手- 2 -1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫 1500～2000 字左右的文獻(xiàn)綜述。在自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的。工業(yè)機(jī)械手的是從工業(yè)機(jī)器人中分支出來的。其特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)具有準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力。機(jī)械手是一種能自動(dòng)化定位控制并可重新編程序以變動(dòng)的多功能機(jī)器，它有多個(gè)自由度，可用來搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。機(jī)械手的設(shè)計(jì)原理是以人的手為基礎(chǔ)，以機(jī)械拉來實(shí)現(xiàn)人的動(dòng)作，它的動(dòng)作由以下四部分來實(shí)現(xiàn)：自由度的旋轉(zhuǎn)、肩的前后動(dòng)作、肘的上下動(dòng)作、腕(手)的動(dòng)作。機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控系統(tǒng)五部分組成。驅(qū)動(dòng)- 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)是相輔相成的，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中可以分：機(jī)械式、電氣式、液壓式和復(fù)合式，其中液壓操作力最大。早期的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和功能都比較簡單，專用性很強(qiáng)，僅配合某臺主機(jī)完成輔助性工作，如抓取工件、上料下料、換夾刀具等。這種機(jī)械手稱為專用機(jī)械手。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能夠獨(dú)立地按控制程序、自動(dòng)重復(fù)操作的機(jī)械手，這種機(jī)械手具有很快地改變程序的功能，適應(yīng)性很強(qiáng)，在中小批量，多品種的工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。這種機(jī)械手稱為通用機(jī)械手，通用機(jī)械手又稱為“工業(yè)機(jī)器人” ，即第一代機(jī)器人。機(jī)器人在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了具有某些感官功能（如視覺、觸覺、聽覺）的機(jī)器人，稱為第二代機(jī)器人，以后又出現(xiàn)了具有某些思維和語言功能的智能型機(jī)器人，稱為第三代機(jī)器人。工業(yè)機(jī)械手可以提高生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度，改善勞動(dòng)條件、避免人身事故，減少人力，并便于有節(jié)奏地生產(chǎn)，工業(yè)機(jī)械手從根本上減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率水平。綜上所述，有效地應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢。從機(jī)器人誕生到本世紀(jì) 80 年代初，機(jī)器人技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)長期緩慢的發(fā)展過程。到 90 年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。除了工業(yè)機(jī)器人水平不斷提高之外，各種用于非制造業(yè)的先進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)也有了長足的進(jìn)展。目前國際機(jī)器人界都在加大科研力度，進(jìn)行機(jī)器人共性技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化方向發(fā)展。目前的研究內(nèi)容主要集中在：工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)器人控制技術(shù)、多傳感技術(shù)、機(jī)器人遙控及監(jiān)控技術(shù),機(jī)器人半自主和自主技術(shù)、虛擬機(jī)器人技術(shù)、多智能體調(diào)控制技術(shù)、軟機(jī)器人技術(shù)、仿人和仿生技術(shù)、微型和微小機(jī)器人技術(shù)。其中微型和微小機(jī)器人技術(shù)是機(jī)器人研究的一個(gè)新的領(lǐng)域和重點(diǎn)發(fā)展方向。過去的研究在該領(lǐng)域幾乎是空白，因此該領(lǐng)域研究的進(jìn)展將會引起機(jī)器人技術(shù)的一場革命， 并且對社會進(jìn)步和人類活- 3 -動(dòng)的各個(gè)方面產(chǎn)生不可估量的影響，微小型機(jī)器人技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、控制方法、傳感技術(shù)、通信技術(shù)以及行走技術(shù)等方面。在我國對此進(jìn)行了深入的研究，如徐衛(wèi)平和張玉茹發(fā)表的《六自由度微動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析》對六自由度微動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了位移分析并為其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了計(jì)算依據(jù)。還有劉辛軍、高峰和汪勁松發(fā)表的《并聯(lián)六自由度微動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法》研究了微動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，建立了并聯(lián)六自由度微動(dòng)機(jī)器人的空間模型，并分析了該微動(dòng)機(jī)器人的空間模型，并分析了該微動(dòng)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)尺寸與各向同性、剛度等性能指標(biāo)的關(guān)系得到了一系列性能圖譜，從各圖譜中可以看出各項(xiàng)性能指標(biāo)在空間模型設(shè)計(jì)參數(shù)空間中的分布規(guī)律，這有助于設(shè)計(jì)者根據(jù)性能指標(biāo)來設(shè)計(jì)該微動(dòng)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)尺寸，是探討微動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效分析工具。在以后，工業(yè)機(jī)器人會越來越靈活，功能會越來越多，適應(yīng)性越來越廣，更好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。(1)、依據(jù)：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)率水平的提高，人們對產(chǎn)品精度和質(zhì)量的要求越來越來嚴(yán)格。因此，企業(yè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度要求越來越高，機(jī)械手也越來越來多地被應(yīng)用，工業(yè)機(jī)械手已成為多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)線上必不可少的設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手可以提高生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度，改善勞動(dòng)條件、避免人身事故，減少人力，并便于有節(jié)奏地生產(chǎn)，工業(yè)機(jī)械手從根本上減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率水平。因此，有效地應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢。(2)、研究的內(nèi)容：本次設(shè)計(jì)主要研究的是柴油機(jī)機(jī)體加工線上用多功能機(jī)械手，使其完成上料、轉(zhuǎn)位和翻轉(zhuǎn)等多種功能，并按該自動(dòng)線的統(tǒng)一生產(chǎn)節(jié)拍和生產(chǎn)綱領(lǐng)完成以上動(dòng)作。(3)、研究思路及技術(shù)方案：本工業(yè)機(jī)械手機(jī)身采用機(jī)座式，坐標(biāo)形式為球坐標(biāo)式，使用液壓驅(qū)動(dòng)，選用雙聯(lián)葉片泵，具有立柱旋轉(zhuǎn)、手臂伸縮、手臂俯仰、腕部轉(zhuǎn)動(dòng)和腕部擺動(dòng) 5 個(gè)自由度，定位采用機(jī)械擋塊定位，定位精度為 0.5～1mm，采用行程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制。- 4 -3.工作進(jìn)度及具體安排。20**.12～20**.02 課題調(diào)研，收集資料，擬定總體方案，畫總圖，完成開題報(bào)告。20**.03～20**.04 機(jī)械部分設(shè)計(jì)、計(jì)算，畫機(jī)械手手腕、手臂、機(jī)身結(jié)構(gòu)圖，完成中期檢查。 20**.04～20**.05 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，畫液壓系統(tǒng)圖一張20**.05～20**.06 整理設(shè)計(jì)說明書及翻譯科技外文，準(zhǔn)備答辯。4.主要參考資料。[1] 吳振彪.工業(yè)機(jī)器人 .武漢:華中科技大學(xué)出版社,2003.1[2] 王承義.機(jī)械手及其應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1981.6[3] 沈興全、吳秀玲 .液壓傳動(dòng)和控制.北京:國防工業(yè)出版社，2005.1[4] 孫桓、陳作模 .機(jī)械原理第六版.北京:高等教育出版社，2000.8[5] 濮良貴、紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì)第七版.北京:高等教育出版社，2004.5[6]永立主編 .幾何量公差與檢測主編.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005.7[7]永泗、齊民.機(jī)械工程材料第五版.大連：大連理工大學(xué)出版社，2003.55.指導(dǎo)教師意見。指導(dǎo)教師： 年 月 日說明：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師審查- 5 -后簽署意見生效。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告填表日期： 20** 年 月 日院（系） 班級 學(xué)生姓名課題名稱：R175 型柴油機(jī)機(jī)體加工自動(dòng)線上用多功能液壓機(jī)械手設(shè)計(jì)課題主要任務(wù)：1、根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，繪制出多功能機(jī)械手總體外觀圖一張（三維計(jì)算機(jī)圖） 。2、進(jìn)行手臂驅(qū)動(dòng)力計(jì)算，繪制出機(jī)械手機(jī)身機(jī)械結(jié)構(gòu)圖一張（A 計(jì)算機(jī)圖） 。03、進(jìn)行腕部驅(qū)動(dòng)力計(jì)算，繪制出機(jī)械手腕部機(jī)械結(jié)構(gòu)圖一張（A 計(jì)算機(jī)圖） 。4、根據(jù)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，繪制出液壓系統(tǒng)一張（A 計(jì)算機(jī)圖） 。15、繪制出機(jī)身零件圖一張（根據(jù)情況由教師指定） 。6、科技譯文（不少于 2000 漢字） 。7、編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一套（不少于二萬字，有英文摘要，全部用計(jì)算機(jī)打出）1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果調(diào)研、收集資料，熟悉課題內(nèi)容。擬定了總體方案，畫總圖。機(jī)械部分設(shè)計(jì)、計(jì)算，畫機(jī)械手手腕、手臂結(jié)構(gòu)圖2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排機(jī)械部分設(shè)計(jì)、計(jì)算，機(jī)身結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)整理設(shè)計(jì)說明書及翻譯科技外文3、存在的具體問題本次設(shè)計(jì)的研究重點(diǎn)是機(jī)械手結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、尺寸的確定、控制部分的設(shè)計(jì)，難點(diǎn)是尺寸的確定和控制部分的設(shè)計(jì)- 6 -4、指導(dǎo)教師對該生前期研究工作的評價(jià)指導(dǎo)教師簽名：日 期：720**屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料第二部分 設(shè)計(jì)說明書8