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理工科類
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
論文(設(shè)計(jì))題目
溫室大棚自動除雪機(jī)器人
設(shè)計(jì)
作者所在系別
機(jī)電工程學(xué)院
作者所在專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
作者所在班級
B13113
作 者 姓 名
李明
作 者 學(xué) 號
20134011327
指導(dǎo)教師姓名
陳明
指導(dǎo)教師職稱
教授
完 成 時(shí) 間
2017
年
3
月
北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制
說 明
1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》。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。
2．開題報(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)教研室論證審查后生效。開題報(bào)告不合格者需重做。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．開題報(bào)告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時(shí)可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。
5．閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。
6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范要求。
7．開題報(bào)告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時(shí)提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
李明
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
班 級
B13113
指導(dǎo)教師姓名
陳明
職 稱
教授
工作單位
機(jī)電工程學(xué)院
課題來源
教師自擬課題
課題性質(zhì)
應(yīng)用設(shè)計(jì)
課題名稱
溫室大棚自動除雪機(jī)器人設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù)
（科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等）
科學(xué)意義：
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，農(nóng)村發(fā)展進(jìn)程加快，溫室大棚越來越多。但是到了冬天，每次大雪過后，棚頂上會覆蓋一層厚厚的雪，積雪不除可能會使溫室大棚坍塌，棚頂多半呈現(xiàn)圓弧形，且硬度不足。目前，我國大多數(shù)棚頂清洗工作還是由人力完成，工人的環(huán)境惡劣，且有一定的危險(xiǎn)性，工作效率低，成本高，耗時(shí)長，隨著機(jī)器人技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展以及人們自我保護(hù)意識的增強(qiáng)，人們迫切希望能用機(jī)器人代替人進(jìn)行這些高空極危險(xiǎn)的作業(yè)，從而把人類從惡劣的環(huán)境和繁重的勞動中解脫出來。該課題致力于用自動化方式代替目前國內(nèi)外普遍采用的人工方式，解決目前棚頂清潔作業(yè)存在的效率低、安全性差、任務(wù)繁重和條件惡劣的問題。
國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：
在國內(nèi)目前這種機(jī)器雖然有但是打掃起來的效果并不是很好，雖然會減輕工人體力的消耗，但是會大大增加打掃的時(shí)間，簡單點(diǎn)的說就是不實(shí)用。現(xiàn)在的掃雪器應(yīng)用的只是一些簡單的機(jī)械，缺少很多工藝，所以在效果上面顯得很不好。未來掃雪機(jī)器人的發(fā)展會趨向簡便化，易操作，實(shí)用，掃雪速度快等;來掃雪機(jī)器人會大大減少下雪給工人帶來的負(fù)擔(dān)，從而大大減少工人的掃雪時(shí)間和減輕工人體力的消耗;全自動掃雪機(jī)器人的造價(jià)并不是很高，其主要材料都比較常見，所以可以大規(guī)模生產(chǎn)，投放市場。全自動掃雪機(jī)器人在一些方面還不能達(dá)到完全的獨(dú)立自主，一些操作還需要依賴人。未來全自動掃雪機(jī)器人的發(fā)展趨勢將實(shí)現(xiàn)真正的全自動，不需要人的參與，工作的效率，損耗的能量也會大大降低。
設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果
（具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式）
具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題：
1.總體方案的提出、比較與確定
2.除雪裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及其選擇
（1）吹雪機(jī)的設(shè)計(jì)。
（2）減速器的選定和聯(lián)結(jié)。
（3）凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
4.設(shè)備的使用與維護(hù)
預(yù)期成果：
1.移動機(jī)構(gòu)要小型、高效，使機(jī)器人可以在棚頂上移動。并可靈活、自如調(diào)節(jié)行走的速度和方向。
2.設(shè)計(jì)安全有效的清洗機(jī)構(gòu)，識別清洗質(zhì)量，達(dá)到令人滿意的清洗效果。邊緣識別機(jī)構(gòu)：要能實(shí)現(xiàn)左右，上下邊緣識別。
3.盡量選取輕型材料，使整機(jī)盡量輕便。
提供的形式：
1.查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告。
2.確定溫室大棚自動除雪機(jī)器人總體方案，進(jìn)行相關(guān)部件的選型與計(jì)算。
3.生成裝配圖1份，部裝圖及主要零件圖若干，圖量總計(jì)0號圖紙不少于2張。
4.撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。
擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持
（設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等）
擬采取設(shè)計(jì)方法：
本課題擬設(shè)計(jì)一種能夠自主完成溫室大棚掃雪任務(wù)的全自動掃雪機(jī)器人，本裝置由機(jī)架，移動小車，吹雪機(jī)，凸輪轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分組成。通過移動小車來達(dá)到吹雪裝置的橫向移動，確保溫室大棚積雪都能夠被吹到，凸輪轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)完成吹風(fēng)口仰角的變動，以確保溫室大棚弧面各角度積雪都能夠被吹到，最終由吹雪機(jī)完成吹雪任務(wù)。本裝置將凸輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與吹雪機(jī)整合為一體，從而使結(jié)構(gòu)緊湊，使其高效，快速，準(zhǔn)確的清除大棚積雪，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的除雪任務(wù)。
技術(shù)要求：
1.通過去圖書館查閱資料和網(wǎng)上查找一些相關(guān)知識來了解一些掃雪器構(gòu)造，完成掃雪器外部結(jié)構(gòu)的計(jì)算。
2.通過對以前掃雪器的觀察和分析，了解一些掃雪器的內(nèi)部構(gòu)造及掃雪器的運(yùn)行模式。
3.通過向老師咨詢和交流，解決一些原理上和結(jié)構(gòu)上的一些難題。
4.通過上網(wǎng)搜索一些關(guān)于機(jī)器人的知識，解決全自動掃雪機(jī)器人控制上的難題。
實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件
（包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)環(huán)境及協(xié)作條件等）
預(yù)期目標(biāo)：
1．完成除雪裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
2．關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及其部件選擇。
3. 選擇合適的電動機(jī)提供動力。
已具備條件：
1．通過大學(xué)期間的學(xué)習(xí)，對機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識有了一定的儲備，學(xué)習(xí)過《工程圖學(xué)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程，多次的課程設(shè)計(jì)也讓我們具有了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
2．掌握solidworks，CAD等三維設(shè)計(jì)軟件的使用方法。
3．在圖書館及網(wǎng)上查閱的相關(guān)文獻(xiàn)。
各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度
(以周為單位)
第1-2周 查閱資料和閱讀參考文獻(xiàn)，了解國內(nèi)外溫室大棚自動除雪機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r，了解機(jī)器人的組成原理。同時(shí)完成開題報(bào)告。
第3-4周 確定研究除雪機(jī)器人的組成機(jī)構(gòu)，對模型進(jìn)行總體方案確定。
第5-12周 除雪機(jī)器人結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)及其部件選擇。
第13-14周 撰寫畢業(yè)論文
第15周 準(zhǔn)備答辯。
開 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要
時(shí) 間
地點(diǎn)
主持人
參
會
教
師
姓 名
職 務(wù)（職 稱）
姓 名
職 務(wù)（職 稱）
論
證
情
況
摘
要
記錄人：
指
導(dǎo)
教
師
意
見
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教
研
室
意
見
教研室主任簽名： 年 月 日