三自由度搬运机械手之机构设计（全套含CAD图纸）
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湖 南 科 技 大 学 开题报告 学 生 姓 名： 张 杰 学 院： 机电工程学院 专业及班级 ： 机械设计制造及其自动化四班 学 号： 1103010422 指导教师： 李 鹏 南 2015 年 3 月 12 日 湖南科技大学 2015 届毕业设计（论文）开题报告 题 目 三自由度搬运机械手之机构设计 作者姓名 张杰 学号 1103010422 所学专业 机械设计制造及其自动化 1、 研究的意义， 同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献） 研究的意义： 在 工业自动化 生产中，无论是单机还是 组合机床 ，以及自动生产流水线，都要用到 机械手 来完成工件的取放。 业机械手是近几十年发展起 来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是 工业机器人 的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 国内外现状： 机械结构向模 块化、可重构化发展。 工业机械手控制系统向基于 的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化 ;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用 模块化结构 ;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机械手还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机械手则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制 ;多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。 关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机械手产品标准 化、通用化、模块化、系列化设计 ;柔性仿形喷涂机器人开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发 ; 焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机械手产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究 ;以及离线示教编程和系统动态仿真。 存在问题： 价格昂贵，实时性不理想，设备笨重并且大都停留在实验阶段。 2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化） 研究目标：三自由度搬运机械手之机构设计 研究的主要内容： 1）传动系统简图； 2）大、小 臂步进电机驱动传动机构的设计和计算； 3）立柱回转运动机构设计和计算； 4）总体装配图的设计； 5）控制原理图的设计 关键问题：整体机械传动部分的设计。 3、 特色与创新之处 可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 4、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线 1)研究方法：基于 维设计制图软件，以现有文件、技术、资料、理论为基础建立优化模型，进行机构的优化设计； 2)步骤： （ 1）传动系统简图；（ 2）大、小臂步进电机驱动传动机构的设计和计算；（ 3）立柱回转运动机构设计和计算；（ 4）总体装配图的设计；（ 5）控制原理图的设计 5、 拟使用的主要设计、分析软件及仪器设备 维设计制图软件 6、参考文献 ： 1 巩云鹏、田万禄等主编 . 机械设计课程设计 沈阳：东北大学出版社 2000 2 孙志礼，冷 兴聚，魏严刚等主编 . 机械设计 沈阳：东北大学出版社 2000 3 刘鸿文主编 . 材料力学 北京：高等教育出版社 1991 4 哈尔滨工业大学理论力学教研组编 . 理论力学 北京：高等教育出版社 1997 5 大连理工大学工程画教研室编 . 机械制图 北京：高等教育出版社 1993 6 孙 桓，陈作模主编 . 机械原理 北京：高等教育出版社 2000 7 高泽远，王 金主编 . 机械设计基础课程设计 沈阳：东北工学院出版社 1987 8 张 玉，刘 平主编 . 几何量公差与测量技术 沈阳：东北大学出版社 1999 9 成大先主编 减 (变 )速器 化学工业出版社 注： 1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕业设计（论文）任务书的要求和文献调研结果，在开始撰写论文之前写出开题报告。 2、参考文献按下列格式（ A 为期刊， B 为专著） A： 序号 、作者（外文姓前名后，名缩写，不加缩写点， 3 人以上作者只写前 3 人，后用“等”代替。）、题名、期刊名（外文可缩写，不加缩写点）年份、卷号（期号）：起止页码。 B： 序号 、作者、书名、版次、（初版不写）、出版地、出版单位、出版时间、页码。 3、 表中各项可加附页。 湖 南 科 技 大 学 英文文献翻译 学 生 姓 名： 张 杰 学 院： 机电工程学院 专业及班级 ： 机械设计制造及其自动化四班 学 号： 1103010422 指导教师： 李 鹏 南 2015 年 5 月 28 日 to , , as to to by In to on of be or In we of We a of be to be on be to to a of of We to in We of in at an It of is a to on be to by In to in a to of is a to of of on is to . is an of of an in a a of to as in a of in of a be a of is to be of of to of To of or to be to in a of be to be by a in As be of in to in We of is to We by in on of We a to to We be of as a to as or on in it to RI as of As a of we it in to a as an as in We a an of 机器人制造技能 :从概念到工业部署 作者 : , 考来源 : ,所以，机器人成为必须的发展趋势。为了在全球市场更好地竞争 ,未来的工厂将需要完整的生产线 ,包括在需要的时候，自动化 技术可以毫不费力地重新配置或改造。我们目前通用的概念是器人制造技能，它主要展示一组相对较小的技能是来自当前工人指令 ,和如何转移到这些工业移动机械手。一般机器人技能通过使用简单的任务级别的编程方法可以直观地连接到程序执行各种任务的机器人。我们验证的结果通过一些部署完整的机器人系统在运行生产设施的工业合作伙伴。它遵循从这些实验 ,包括机器人的使用技能 ,和相关的任务级别的编程框架。引入机器人 ,可以直观和动态被编程来执行新任务由工厂工人，是一个可行的解决方案。 为了在全球化的环境 下保持竞争力 ,制造企业需要不断发展他们的生产系统和适应不断变化的市场需求。 机器人将是可变形的未来工厂的主要推动者之一，然而达到要求的灵活性的机器人 ,或更普遍的移动机械手 ,需要能够自主移动 ,并且在应对不确定性与人类互动和部分已知的环境中 ,处理各种不同的任务 ,并且能够被重新编程快速 家在工厂发生当一个新的任务。 与传统机器人相比 ,我们的技能具有一般性 ,他们可以处理各种各样的对象，包含前置和后置条件检查。最后 ,这个技能对于一个给定的行业可以从仔细分析自然提取的工业标准操作程序 ( 如 前所述 ,移动机械手可以是机器人技术的推动者之一 ,适应未来的工业生产对灵活性的需求就越高。我们认为 ,机器人的使用技能是实现这个目标的关键。我们将开始通过展示机器人技术已确定从当前的工作程序。定义的能力依赖于行动和感知序列 ,但动作本身是适应特定的任务的一组参数 ,从而使通用的技能在一定范围内。每个技能都有一个或多个直观的参数作为输入 ,这与所有的工厂工人有关，而这些参数对象的相关技能 ,和执行的技能是密切基于该参数的。 在执行阶段 ,机器人执行预定程序的感知和行动操作根据输入参数完成技能。这些操作在理想情况下应以这 样一种方式实现 ,由指定的技能集成器来处理所有与参数相关的工厂。此外 ,重要的是，内部的操作技能并不是盲目地执行 ,而是依赖于传感器的反馈 ,以确保稳定 ,例如运动期间规划避碰运动。操作员是从未接触过内的个人操作技能 ,但只有与完整的技巧和其直观的参数。 在现实世界中，每个技能用于检查程序之前都有关联的一组前提条件和预测其执行的结果。这些根据不同的条件可以从相关的世界模型验证或通过特殊感应操作来获得。此外 ,随着技能 方先决条件和预测上启用任务规划技术领域 ,只有任务规范所需的目标状态 ,考虑到机器 人都有一个关联的世界模型 ,从中可以提取当前状态的规划问题。 定义的能力依赖于行动和感知序列 ,但动作本身是适应特定的任务的一组参数 ,从而使通用的技能在一定范围内。每个技能都有一个或多个直观的参数作为输入 ,这是所有的这些工作都集中在开发机器人系统适合明天的设想可变形的工厂。一个概念模型 器人被提出，它是类似于抽象层次使用的技能指导任务时对人类工人，它展示了如何结合我们的任务级别编程机器人的概念技能。这种组合有效地充当一个更高的抽象层 ,让用户不必指定细节 ,如笛卡儿坐标参考框架 ,或 行动的具体参数。技能应用于对象 ,加上条件检查在我们的技能 ,可以
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