垃圾袋清理机执行机构与传动系统设计.doc

浙江工业大学毕业设计（论文）题目：垃圾袋清理机执行机构与传动系统设计作者：系（部）：专业班级：指导教师：职称：2009年5月28日毕业设计（论文）任务书课题名称垃圾袋清理机执行机构与传动系统设计系别专业/班级学生姓名学号指导教师机课题来源创新设计成果形式毕业设计说明书所属岗位机械产品设计员一、毕业设计（论文）课题的主要内容、任务和目标、基本要求等：结合第四届省大学生机械设计竞赛选题，设计垃圾袋清理机。提出该机器人的机械总体方案设计和机器人各机构的原理方案设计，画出总装图。通过本课题的工作，使学生掌握机电一体化装置的设计构思、方案，在机械创新设计能力和机械产品开发技能上得到综合的训练。为今后的专业工作奠定基础。基本要求：1、掌握机械装置的创新设计方法和要求。2、掌握AOTOCAD或CAXA电子图版软件的使用方法，正确画出机器人的总装图。设计（论文）要求：1、完成毕业实习报告鉴定表及毕业实习周记各一份、开题报告一份，论文一份。2、设计（论文）的写作规范：（1）封面。（2）摘要：主要说明该课题主要研究内容及关键词。（3）目录。（4）正文：所选课题的需求分析，方案论证，在计算过程中遇到问题所采用的策略等。（5）参考文献。（6）写作字数5000字以上，论文要求用A4开纸打印，并装订成册，形成书目结构。（7）论文书写要求语言精练，简洁，表达力求准确。二、实践要求：该课题要求学生在企业设计岗位上顶岗实习12周，了解设计人员的工作职责，熟悉常规零件的设计过程，初步具有给定设计任务，进行零件设计的能力，完成顶岗实习周记，在周记中能详细介绍每周的工作任务及工作中遇到的问题和解决方法等。三、进度安排第一阶段（第5学期16-19周）第16、17周：查阅相关文献资料，完成开题报告；第18、19周：完成垃圾袋清理机执行机构与传动系统的构思和拟定；第二阶段（第6学期16-19周）第1周：完成关键技术的分析与计算、主要结构的设计简图；第2周：比较与总结，提出自己的应用心得（包括实际应用中解决问题的方法）或可能的创新点；第3-14周，毕业顶岗实习；第15周：整理设计说明书，绘制并打印必要的零件图（A4）准备答辩；第16周：答辩。四、推荐的主要参考资料1浙江省往届机器人创新设计说明书及实物模型2孙志礼.机械设计M.沈阳：东北大学出版社，2003.3邹慧君编.机械原理M.北京：高等教育出版社，2004.4胡建生.CAXA实体设计实用案例教程M.北京：化学工业出版社，20045杨伟群.CAXA实体设计M.北京：北京大学出版社，20026李军.ADAMS实例教程M.北京：北京理工大学出版社，20027郑建荣.虚拟样机技术入门与提高M.北京：机械工业出版社，2002指导教师签名年月日专业负责人签名年月日（注：课题来源填企业生产（管理）任务、产品开发、创新设计、科研课题等。）垃圾袋清理机执行机构与传动系统设计摘要垃圾袋清理机器人是采用自动收集的方式将地面上的垃圾袋集中到垃圾箱内，可用来收集寝室走廊上，居民公寓走廊上和道路上大小不同的垃圾袋。车由拾取机构、输送带机构、压缩机构、行走机构四大部分及基本框架组成。其适用范围：（1）适用于不同大小类型的垃圾袋，轻松送入垃圾桶。（2）将装入的垃圾袋进行压缩，使垃圾桶的空间得到充分利用，节约了人力和物力。（3）操作和控制简便，任何工作人员很容易的使用它走进的各地学校宿舍和公寓宿舍，我们随时都可以看到走廊上放着大大小小的垃圾袋，人们在打扫寝室时，只是简简单单的把垃圾清理出宿舍，而没有清理出公寓，留下的垃圾袋都需要清理人员去清理，适用于不同类型的人群，可方便的被清洁人员使用，因此在可以得到广泛的应用关键词：执行机构，输送机构，压缩机构，垃圾袋清理机I目录第一章绪论.11.1本课题的设计来源介绍.11.2本课题所涉及的问题现状综述.11.1.生活垃圾收集方式的选用.错误!未定义书签。1.2.收集方式分类.错误!未定义书签。1.3工业机器人简介.31.工业机器人发展的作用.41.5我国发展机器人的必要性.51.6我国工业机器人的发展状况.61.7本文设计的机器人.71.7.1目标.71.7.2机器人的设计要求.71.7.3机器人需要完成的动作.8第二章设计方案.92.1方案整体的设计.92.2拾取机构的设计.92.3电路板的设计.92.4传送带的设计.102.5压缩机构的设计.11第三章理论设计计算.123.1曲柄摇杆机构的参数设计与计算.123.2传送带的理论计算.133.3压缩机构的理论计算.16第四章本文设计的垃圾袋清理机.18谢辞.20参考文献.203机电控制工程系毕业设计(论文)1第一章绪论1.1本课题的设计来源介绍开展机器人研究和参与各项竞赛活动，旨在进一步加强未成年人思想道德教育，提高广大青少年的科学素养，发展自身潜能，引导更多的大中小学生关注科技、热爱科技、走进科技，涌现出更多的未来科学家和未来工程师。在积极推进基础教育和高等教育改革的过程中，渗透科学技术教育，努力培养大中小学学生的实践能力和创新精神，造就适应21世纪全球科技、经济发展需要的新一代。机器人大赛不但能吸引一大批电子信息产业制造商、销售商、金融投资机构和技术服务机构提供产品和服务，而且还促进了知名科研机构、高等院校与高科技企业的合作交流，共同发展。机器人的创新设计为在校大学生提供了一个探索科学创新思维与实践行动的机会，为激发在校大学生开发与研制高科技的兴趣与爱好，培养科学创新精神，激励创新发展思维，为活跃校园科技，培养未来科技人才提供了一个很好的平台。1.2本课题所涉及的问题现状综述塑料袋“白色污染”主要指对环境造成的“视觉污染”和“潜在危害”两个负面效应。“视觉污染”是指散落在城市中，人们随手丢弃的塑料废弃物对市容、景观的破坏。例如散落在铁道两旁、江河湖泊中大量聚苯乙烯发泡塑料餐具和漫天飞舞或挂在枝头上的超薄塑料袋，这些都给人们带来不好的视觉刺激，人民对此反映强烈。“潜在危机”是指塑料废弃物进入自然环境而难以降解带来的环境问题，其危害主要包括以下几点。不易回收，因为回收在利用的成本高，但利用率低，商家可以说是无利可图，而且由于它的回收价格很低很难吸引广大市民进行“白色回收”工作。所以，导致不易回收的现象发生。难以降解。回收回来的白色废弃物不易处理。现阶段主要处理方法有焚?烧和填埋，若将其焚烧，则会产生大量的有毒烟雾，污染大气，并且促使酸雨的形成，而至于填埋，则将其埋葬100年，则还是原状，无法被自然所吸收，机电控制工程系毕业设计(论文)2且对土地有极大的危害，改变其酸碱度，影响农作物吸收养分和水分，导致农业减产，至于抛弃在水里或陆地上的塑料制品，不仅影响环境，而且若被动的吞食，则会导致死亡。这样就破坏了生态平衡。高温则分解出毒害物质，塑料制品本无毒害物质，但因为它的回收再利?用的设备不够完善，工艺简陋，而且许多厂家无合法营业执照，导致再生产的塑料制品在温度达到65时，毒害物质就会析出并且渗入到食品中，则会对肝脏、肾脏、生殖系统及中枢神经等人体重要部位造成危害。生活垃圾产生后，经各种不同的收集方式（人工上门收集，自行投放等）收集后，进入生活垃圾运输处置系统。收集是整个生活垃圾收运处置系统的第一环，它必须要与转运，运输，生活垃圾收集系统涉及收集方式，收集设施的设置以及收集设备的选型和配置等。随着城市居民生活水平的提高，社会经济的发展，对生活垃圾收集方式的要求也越来越高，既要求收集设施美观，又要求方式方便，清洁，高效。对生活垃圾的短途运输工具要求封闭化，无污水惨漏，低噪音作业，外型清洁，美观，高装载量，以实现满载，清洁，无污染的垃圾收集运输。既要求收集，因此编制生活垃圾收运系统规划也日益成为各级环卫部门的工作重点。在编制规划过程中，不但运用一些新技术，新方法，使规划更合理，更科学，而且还要考虑到当地的财力，资源，技术水平，人文条件等因素，使规划更具可操作性。编制城市生活垃圾收集系统规划主要从以下几方面考虑。自20世纪90年代，我国经济进入了高速发展期，城市改造的步伐日趋加快，城市生活垃圾的收集方式也在变革。在不同国家，不同地区，城市的垃圾收集方式存在很大的区别。在经济的国家和城市，垃圾收集方式相对来讲要更具规范化，收集效率高，更卫生。1.混合收集，是指未经任何处理的各种城市生活垃圾混杂在一起的收集方式。这种方式的优点是简单易行，运行费用低，但是，由于收集过程中各种垃圾混杂在一起，降低了垃圾中有物质的在利用价值，同时也增加了城市生活垃圾处理的难度，提高了生活垃圾处理费用。该种方式是一种广泛应用的收集方式。2.分类收集，是指按城市生活垃圾的组成成分进行分类的收集方式。这种方式可以提高回收物质量，减少需要处理的垃圾量，有利于城市垃圾的资源化和减量化，降低垃圾处理成本，简化处理工艺，是实现垃圾综合利用的前提。机电控制工程系毕业设计(论文)3但是各国城市垃圾分类收集的实践表明，这是一个相当复杂，艰难的工作，要在有相当经济实力前提下，依靠有效的宣传教育，立法以及提供必要的垃圾分类收集的条件，积极鼓励城市居民主动将垃圾分类存放，才能使垃圾分类收集的推广坚持下去。目前，我国生活垃圾分类收集工作刚处于起步阶段。鉴于以上,我们发现寝室宿舍、公寓走廊上的垃圾戴收集也是一个很重要的问题。在许多大学宿舍及公寓走廊上，经常看见大大小小不同类型的垃圾袋，宿舍管理员每天都要将这些垃圾袋进行回收，而且回收过程很困难，为了减轻管理员的工作量和提高工作效率，我们研制出了垃圾袋收集车，管理员只要拿着遥控器就可以轻松完成整栋楼房的垃圾袋清理，从本质上解决垃圾袋难回收的问题。1.3工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊诗人Homeros的长篇叙事诗伊利亚特中的冶炼之神瘸腿海倍斯特司，就用黄金铸造出一个美丽聪颖的侍女；希腊神话阿鲁哥探险船中的青铜巨人泰洛斯（Taloas)；犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。到了近代，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领机电控制工程系毕业设计(论文)4域不可缺少的自动化设备。1.工业机器人发展的作用随着知识经济时代的到来，高技术已成为世界各国争夺的焦点，机器人技术作为高技术的一个重要分支普遍受到了各国政府的重视。据了解，目前日本继前两个机器人计划-“极限作业机器人”计划和“微机械技术”开发计划之后，正在实施第三个“人型机器人”计划；美国仅花在无人机上的费用就已达25亿美元。我国政府也非常重视机器人的研究，早在“七五”期间就开始了工业机器人和水下机器人攻关计划，并取得了一定的成绩。1986年，国家“863”计划将智能机器人列入其中。经过十几年的艰苦奋斗，从跟踪世界先进水平到自主开发，取得了举世瞩目的成果。机器人技术-科技经济的必争之地世界各国都非常重视机器人技术的开发与研究，主要有以下几个方面的原因：第一，发展机器人可以提高综合国力。机器人技术是集光机电信息自动化于一身的高新技术，从某种意义上讲，一个国家机器人水平的高低，代表了一个国家的综合实力。国内外很多企业都是通过使用工业机器人来提高生产率和产品质量。发展特种机器人可增强国家的可持续发展能力。在“863”计划实施的初期，我国先后研制出了水下机器人、排险机器人、机器人压路机、微操作机器人、双足步行机器人、灵巧手等多种用途的特种机器人，大大缩短了我国机器人水平与国外发达国家之间的差距，有力地推动了我国机器人技术的发展，加强了机器人与社会、经济的联系。第二，发展机器人技术可以提高国防实力。在海湾战争、波