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压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985毕 业 设 计 说 明 书 设计(论文)题目： 三自由度Delta并联机器人的设计与仿真 学生姓名：专业：所在学院：指导教师：职称：目录摘要2第1章 引言31.1. 我国机器人研究现状31.2. 工业机器人概述：41.3. 本论文研究的主要内容4第2章 机器人方案的设计92.1. 机器人机械设计的特点92.2. 与机器人有关的概念102.3. 工业机器人的组成及各部分关系概述122.4. 工业机器人的设计分析132.5. 方案设案132.6. 自由度分析142.7. 机械传动装置的选择152.7.1. 滚珠丝杠的选择15第3章 零部件设计与建模183.1. Croe软件介绍183.2. 关键零部件建模183.3. 各部分的装配关系25第4章 仿真分析29第5章 致谢33参考文献33摘要并联机器人是人类全新的机器人,它具有刚度大!承载能力强!精度高!自重负荷比小!动力性能好等一系列优点,与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系,因而扩大了机器人的应用领域Delta并联机器人是最典型的空间三自由度移动的并联机构,Delta机构整体结构简单!紧凑,驱动部分均布于固定平台,这些特点使它具有良好的运动学和动力学特性,实验条件下末端控制加速度可高达5.09-(重力加速度)大量的实践证明,Delta机构是迄今为止设计最成功的并联机构之一目前,Delta并联机器人己经广泛应用于化妆品!食品和药品的包装和电子产品的装配机器人的运动学是机器人动力学!机器人控制和规划的基础,在机器人研究中占有重要的地位运动学研究内容包括正向运动学和反向运动学,对于并联机器人,其反向运动学相对简单而正向运动学复杂本文对三自由度Delta机器人运动学进行了研究通过对Delta机器人结构的分析,建立了运动学模型,确定了各个构件的空间位姿基于动平台与静平台之间的矢 量关系以及机构的约束方程,建立了该机构的运动学方程,推导出位置反解公式,同时给出了位置正解的数值解法在位置反解方程的基础上,分析了Delta机器人的工作空间,推导出该机构的雅可比矩阵,并对速度和加速度进行了求解.。关键词： 机器人，方案，设计，仿真第1章 引言近二十年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距，因此研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义的。1.1. 我国机器人研究现状机器人是一种能够进行编程在自动控制下执行某种操作或移动作业任务的机械装置。机器人技术综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及人工智能等多种科学的最新研究成果，是机电一体化技术的典型代表，是当代科技发展最活跃的领域。机器人的研究、制造和应用正受到越来越多的国家的重视。近十几年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。我国是从 20 世纪80 年代开始涉足机器人领域的研究和应用的。1986年，我国开展了“七五”机器人攻关计划。1987 年，我国的“863”计划将机器人方面的研究列入其中。目前，我国从事机器人的应用开发的主要是高校和有关科研院所。最初我国在机器人技术方面的主要目的是跟踪国际先进的机器人技术，随后，我国在机器人技术及其应用方面取得了很大成就。主要研究成果有：哈尔滨工业大学研制的两足步行机器人，北京自动化研究所1993 年研制的喷涂机器人，1995 年完成的高压水切割机器人，国家开放实验和研究单位沈阳自动化研究所研制的有缆深潜300m 机器人，无缆深潜机器人，遥控移动作业机器人，2000 年国防科技大学研制的两足类人机器人，北京航空航天大学研制的三指灵巧手，华南理工大学研制的点焊、弧焊机器人，以及各种机器人装配系统等。我国目前拥有机器人 4000 台左右，主要在工业发达地区应用，而全世界应用机器人数量为83 万台，其中主要集中在美国、日本等工业发达国家。在机器人研究方面，我国与发达国家还有一定差距。机构学形成并发展于十八世纪下半叶，迄今创造了各种新型机构，被广泛地应用在工业、农业、国防以及日常生活等诸多领域1。常用的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、挠性机构等2-4。其中，连杆机构应用最为广泛。按照构件之间的相对运动为平面运动和空间运动，连杆机构可以分为平面连杆机构和空间连杆机构。空间连杆机构可分为开链机构和闭链机构。闭链机构分为单闭环链和多闭环链机构。无悬杆的单闭合运动链有相同数目的构件和运动副，运动链是否能够运动决定于构件及运动副的类型和数目5。空间单闭链连杆机构运动巧妙，获得许多学者的关注。机器人机构学是机构学研究的一个分支。两足机器人是机器人学研究的主要对象之一，其系统全面研究开始于二十世纪60年代6-9，研究主要集中在仿人机器人10-18、辅助行走机器人19-21和被动行走两足机器人22-26领域。本文的研究动机是试图将传统的机构学应用在两足机器人领域，尝试拓展机构学的应用空间，同时尝试提出两足机器人的新构型和新应用。以下分别介绍空间单闭链连杆机构和两足机器人的研究概况。1.2. 工业机器人概述：在工业领域广泛应用着工业机器人。工业机器人一般指在工厂车间环境中，配合自动化生产的需要，代替人来完成材料或零件的搬运、加工、装配等操作的一种机器人。工业机器人的定义为：“一种自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业。”操作机定义为：“具有和人的手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置。”3一个典型的机器人系统由本体、关节伺服驱动系统、计算机控制系统、传感系统、通讯接口等几部分组成。一般多自由度串联机器人具有46 个自由度，其中23 个自由度决定了末端执行器在空间的位置，其余23 个自由度决定了末端执行器在空间的姿态。1.3. 本论文研究的主要内容作者系统学习了机器人技术的知识，查阅了大量的文献资料，对国内外机器人、主要是工业机器人的现状有了比较详细的了解。在此基础上，结合作者本人的设想，和设计工作中需要解决的任务，主要进行以下几项工作：(1) 进行机器人本体结构的方案创成、分析和设计1.1 空间单闭链机构研究概况在机构学中，通常采用符号表示运动副类型。运动副符号R、C、P、S、H分别表示转动副、圆柱副、移动副、球面副、螺旋副。空间单闭链机构通常用一串运动副符号来表示，例如RSSR。这不仅方便，而且反映了空间机构的主要特点。第一位符号表示连接机架和输入杆（主动件）的运动副，最后一个则是连接输出件（被动件）的运动副27。在空间机构的研究过程中，提出了各类空间单闭链连杆机构以及过约束机构5,27-33，为连杆机构研究提供理论基础，也为该类连杆机构的实际应用提供了备选方案。张启先5对自由度为1的空间单闭链的机构进行综合，如表1-1所示。其中运动副类别是按照自由度数目进行分类，由此表可知：在闭合约束数相同的机构中，所含运动副的类别越高，组成机构所需的构件数越少；相同个数的构件或运动副，只有满足某些特殊的几何条件，才能组成约束数不同的机构5。空间单闭链机构主要应用：1.在一些轻工业机械上（例如在缝纫机、纺织机、制鞋机等中有着广泛的应用）。2. 在农业机械上。3.在一些飞机和汽车上（主要用来作为飞机的翼面操作、机轮缩放和汽车的传动、转向机构）。4.作为轴向活塞机械（例如在活塞式压气机、发动机及轴向柱塞式油泵中应用广泛）。5.在其它机械和仪表中5。1.1.1 空间三杆机构及其应用空间三杆机构是最简单的单闭链空间机构。如图1-1所示为典型的空间三杆CSS和CCS机构34，其中图1-1a为空间三杆CSS机构，两个球面副间有局部自由度。图1-1b为空间三杆CCS机构，能实现某种需要的球面轨迹5，可用于需要球面轨迹的场合。1.1.2 空间四杆机构及其应用常见的空间四杆机构有4R35、RCSR36、RSSP37、RCCC38-45、RCCR44, 46-53、RSCR54、RRSS55-58、RSSR38, 59-66、RSCP54, 67、RRSC34, 67, 68、RCCP44, 69、RPSC28,70、CSSP54、CSSP54、RSSP37, 71, 72。图1-2所示为其中的四种，其中图1-2a为球面4R机构，图1-2b为RCCC机构，图1-2c为RSSR机构，图1-2d为RSSP机构。空间四杆机构的应用较为广泛。RCCR和RSSR为双曲柄机构；球面4R机构满足特殊几何条件时为万向联轴器机构；RCCC满足特殊的几何条件时，可以看做是万向联轴器机构；RSSP为曲柄滑块机构；PSSP为双滑块机构；RSPC、RRSC、RSCC为曲柄转移机构。以下列举了几类四杆机构的典型应用示例。(1) 空间四杆RSCS 机构如图1-4所示，将空间RSCS机构用作为一种飞机起落架收放机构。当杆2和杆3在液压油作用下伸缩时，杆1绕斜轴摆动，从而达到收放机轮的目的。这里，杆2和杆3各有一个可绕自身轴线转动的局部自由度5。并联机器人相对于目前广泛应用的串联机器人来讲， 具有刚度强、精度高、自重负荷比小、速度高等显著的优点；但也有其不足之处，如同样的结构尺寸，并联机器人的工作空间小，存在杆件空间的干涉、奇异位置等问题，结构设计理论分析复杂。由于并联机构动力学特性具有高度非线性、强耦合的特点，使其控制较为复杂。总体来讲，并联机器人与串联机器人构成互补的关系， 扩大了整个机器人的应用领域。并联机器人机构多种多样，Clavel 提出了一种称为Delta 的三维移动机构。Delta 机构是最典型的空间三自由度移动的并联机构，大多数空间三自由度并联机构都是从Delta 机构衍生的。Delta 机器人是一种具有3 个平动自由度的高速并联机器人，也是商业应用最成功的并联机器人之一。目前，并联机器人广泛应用于飞行器对接、外科手术和数控加工等众多领域。食品制药领域普遍采用流水线生产，个别产品包装环节还离不开人工操作。由于环境复杂、产品特殊，传统机构很难满足灵活高效的要求，而并联机构在这些场合能充分发挥其优势。本文主要针对包装堆垛机器人的机构设计进行探讨和分析。由于结构中有空间平行四边形存在，限制了机构的三个转动自由度，仅仅留下三个平动自由度。于是设计了如下的并联机器人，如图机构的特点如下：（1）并联机器人采用四臂对称结构，每个臂为串并混联分支。（2）四个伺服电机和减速器安装在上平台上,主要的质量和惯性集中在上部，末端执行器由八杆相连，惯性小，速度快，效率高。（3）上平台为箱式结构，在箱体的内部可以安放驱动电路、控制电路等。（4）末端执行器由八杆球铰联接，安装电控吸盘，用于抓取物体。（5）球铰由弹簧拉紧。（6）上平台为齿轮齿条机构，实现机器人整体移动。目的是扩大并联机器人工作范围，也可根据情况不使用。此机构在运动过程中，末端执行器只有平动自由度，没有转动自由度。第2章 机器人方案的设计2.4. 机器人机械设计的特点串联机器人机械设计与一般的机械设计相比，有很多不同之处。首先，从机构学的角度来看，机器人的结构是由一系列连杆通过旋转关节（或移动关节）连接起来的开式运动链。开链结构使得机器人的运动分析和静力分析复杂，两相邻杆件坐标系之间的位姿关系、末端执行器的位姿与各关节变量之间的关系、末端执行器的受力和各关节驱动力矩（或力）之间的关系等，都不是一般机构分析方法能解决得了的，需要建立一套针对空间开链机构的运动学、静力学方法。末端执行器的位置、速度、加速度和各个关节驱动力矩之间的关系是动力学分析的主要内容，在手臂开链结构中，每个关节的运动受到其它关节运动的影响，作用在每个关节上的重力负载和惯性负载随手臂位姿变化而变化，在高速情况下，还存在哥氏力和离心力的影响。因此，机器人是一个多输入多输出的、非线性、强耦合、位置时变的动力学系统，动力学分析十分复杂，因此，即使通过一定的简化，也需要使用不同于一般机构分析的专门分析方法。其次，由于开链机构相当于一系列悬臂杆件串联在一起，机械误差和弹性变形的累积使机器人的刚度和精度大受影响。因此在进行机器人机械设计时特别要注意刚度和精度设计。再次，机器人是典型的机电一体化产品，在进行结构设计时必须要考虑到驱动、控制等方面的问题，这和一般的机械产品设计是不同的。另外，与一般机械产品相比，机器人的机械设计在结构的紧凑性、灵巧性方面有更高的要求。2.5. 与机器人有关的概念以下是本文中涉及到的一些与机器人技术有关的概念。1 自由度：工业机器人一般都为多关节的空间机构，其运动副通常有移动副和转动副两种。相应地，以转动副相连的关节称为转动关节。以移动副相连的关节称为移动关节。在这些关节中，单独驱动的关节称为主动关节。主动关节的数目称为机器人的自由度。2 机器人的分类机器人分类方法有多种。(1) 按机器人的控制方法的不同，可分为点位控制型（PTP），连续轨迹控制型（CP）：（a）点位控制型（Point to Point Control ）：机器人受控运动方式为自一个点位目标向另一个点位目标移动，只在目标点上完成操作。例如机器人在进行点焊时的轨迹控制。（b）连续轨迹控制型（Continuous Path Control ）：机器人各关节同时做受控运动，使机器人末端执行器按预期轨迹和速度运动，为此各关节控制系统需要获得驱动机的角位移和角速度信号，如机器人进行焊缝为曲线的弧焊作业时的轨迹控制。(2) 按机器人的结构分类，可分为四类：（a）直角坐标型：该型机器人前三个关节为移动关节，运动方向垂直，其控制方案与数控机床类似，各关节之间没有耦合，不会产生奇异状态，刚性好、精度高。缺点是占地面积大、工作空间小。（b）圆柱坐标型：该型机器人前三个关节为两个移动关节和一个转动关节，以q, r, z为坐标，位置函数为P = f (q, r, z) ,其中，r 是手臂径向长度，z 是垂直方向的位移，q 是手臂绕垂直轴的角位移。这种形式的机器人占用空间小，结构简单。（c）球坐标型：具有两个转动关节和一个移动关节。以q,f, y 为坐标，位置函数为P = f (q ,f, y)，该型机器人的优点是灵活性好，占地面积小，但刚度、精度较差。（d）关节坐标型：有垂直关节型和水平关节型（SCARA 型）机器.人。前三个关节都是回转关节，特点是动作灵活，工作空间大、占地面积小，缺点是刚度和精度较差。(3) 按驱动方式分类：按驱动方式可分为：（a）气压驱动；（b）液压驱动；（c）电气驱动。电气驱动是 20 世纪90 年代后机器人系统应用最多的驱动方式。它有结构简单、易于控制、使用方便、运动精度高、驱动效率高、不污染环境等优点。(4) 按用途分类：可分为搬运机器人、喷涂机器人、焊接机器人、装配机器人、切削加工机器人和特种用途机器人等。2.6. 工业机器人的组成及各部分关系概述 图2-1 工业机器人的组成图 它主要由机械系统(执行系统、驱动系统)、控制检测系统及智能系统组成。A、 执行系统：执行系统是工业机器人完成抓取工件，实现各种运动所必需的机械部件，它包括手部、腕部、机身等。（1） 手部：又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。（2） 腕部：又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。（3） 臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的负荷，并把它传递到预定的位置。（4） 机身：是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转、升降或俯仰运动。B、 驱动系统：为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。常用的机械传动、液压传动、气压传动和电传动。C、 控制系统：通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求进行工作，当发生错误或故障时发出报警信号。D、 检测系统：作用是通过各种检测装置、传感装置检测执行机构的运动情况，根据需要反馈给控制系统，与设定进行比较，以保证运动符合要求。图2-2 各部分关系图2.7. 工业机器人的设计分析2.2.1 设计要求综合运用所学知识,搜集有关资料独立完成三自由度圆柱坐标型工业机器人操作机和驱动单元的设计工作。原始数据：自动线上有，两条输送带之间距离为1.5m，需设计工业机器人将一零件从A带送到B带。零件尺寸：内孔 100，壁厚 10，高 100。零件材料：45钢。2.2.2 总体方案拟定 在工业机器人的诸多功能中，抓取和移动是最主要的功能。这两项功能实现的技术基础是精巧的机械结构设计和良好的伺服控制驱动。本次设计就是在这一思维下展开的。根据设计内容和需求确定圆柱坐标型工业机器人，利用步进电机驱动和谐波齿轮传动来实现机器人的旋转运动；利用另一台步进电机驱动滚珠丝杠旋转，从而使与滚珠丝杠螺母副固连在一起的手臂实现上下运动；考虑到本设计中的机器人工作范围不大，故利用液压缸驱动实现手臂的伸缩运动；末端夹持器则采用内撑连杆杠杆式夹持器，用小型液压缸驱动夹紧。2.8. 方案设案设计一种直线型Delta并联机器人，动平台与静平台之间通过三条支链连接。通过安装在固定框架上的三个直流电机结合滚珠丝杠副产生的直线运动，使动平台具有一个平动自由度和两个转动自由度。每个电机安装有编码器用于检测其转角，通过机构运动学建模可计算出动平台的位姿信息，并用于实现对机器人的控制。设计要求：1.外形尺寸600x600x800；2.竖直方向平移范围：100mm，水平方向转动范围：15；3.动平台最大承载5kg；2.9. 自由度分析在自由度的分析中，一般涉及闲置自由度、冗余自由度、过约束、公共约束等问题。对较复杂的并联机构自由度分析，一般用螺旋理论进行分析。delta 型并联器人，在运动过程中，四个支臂始终保持空间平行四边形。根据螺旋理论分析末端执行器运动，可知螺旋系约束了绕三个轴的转动，说明此机构只有三个方向的平动自由度，没有转动自由度。机器人方案图机器人结构图2.10. 机械传动装置的选择2.10.1. 滚珠丝杠的选择估算：等效载荷 Fm = 1000 N , 丝杆有效行程420 mm , 等效转速 nm = 1500 r/min , 要求使用寿命Lh = 15000 h 左右，工作温度低于100，可靠度95%，精度为3级精度。A、 计算载荷Fc = 查 上册，表15-21得= 1.1 ， = 1.0 ，=1.61 ， = 1 Fc = = 1.11.01.6111000 = 1771 N = = = 19559 NB、 选择滚珠丝杆副的型号主要尺寸为：按= 19559N，查机电一体化设计基础表2-9，选用汉江机床厂C1型滚珠丝杠，系列代号为FYC1-4008-2.5。= 40 mm , =8 mm , =4 mm , d = 39mm，滚珠直径d0=3.969mm 滚道半径 R= 偏心距 e=丝杠内径 27 mm , =24000 N , =1880 N螺旋导程角 = arctan = arctan = 338螺杆不长，无需验算稳定性。 C、刚度验算按最不利情况考虑，即在螺距(导程)内受轴向力引起的弹性变形与受转矩引起弹性变形方向一致，此时变形量为最大，计算公式为： = + 式中 T1 = tan( +) = 1000tan(+) = 1321 Nmm磨擦系数f = 0.025, 当量磨擦角 = ，剪切弹性模量 G=8.33 N/mm2所以：= + = 0.0387 m 其中，危险截面= 35.76，E = 2.06每米螺杆长度上的螺矩的弹性变形 = = 6.6 /m ()p = 15/m因为滚球丝杆精度要求为3级精度，由表15-8查得()p = 15/m所以其刚度满足要求。D、计算效率 = = = 0.960 = 96%第3章 零部件设计与建模3.11. Croe软件介绍3.12. 关键零部件建模下面介绍了一些关键部件的三维几何体和二维结构尺寸图。机器人大臂机器人大臂端机器人固定端电机固定座电机固定座动盘座 带轮3.13. 各部分的装配关系在个关节出使用球约束使得他们之间有相对运动。关节之间创建万向约束皮带轮之间参与销钉连接总装配图第4章 仿真分析首先进入到仿真界面中：对电动机轴添加伺服电机，产生动力。设置位置做为电动机的变化量选择运行分析创建测量项目第5章 致谢参考文献1 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册第二版M.北京:高等教育出版社,1999.2廖念钊,莫雨松,李硕根,杨兴骏.互换性与技术测量第四版M.北京:中国计量出版社,2000.3陈锦昌,刘就女,刘林.计算机工程制图M.广州:华南理工大学出版社,1999.4冯辛安,黄玉美,杜君文.机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,2004.5周伯英.工业机器人设计M.北京:机械工业出版社,1995.6濮良贵，纪名刚.机械设计M.北京:高等教育出版社,1995.7龚振帮.机器人机械设计M.北京:电子工业出版社,1995.8 何立民.单片机高级教程:应用与设计M.北京:北京航空航天大学出版社,2000.9吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,2002.10郑堤,唐可洪.机电一体化设计基础M.北京:机械工业出版社,1997.11张铁,谢存禧.机器人学M.广州:华南理工大学出版社,2001.12哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学M.北京:高等教育出版社,1997.13余达太,马香峰.工业机器人应用工程M.北京:冶金工业出版社,2001. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书设计（论文）题目：三自由度Delta并联机器人的设计与仿真 学生姓名：专业：所在学院：指导教师：职称：发任务书日期：年月日 任务书填写要求1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系（院）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生。2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写，不得涂改或潦草书写；或者按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，要求正文小4号宋体，1.5倍行距，禁止打印在其它纸上剪贴。3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系（院）主管领导审批后方可重新填写。4任务书内有关“学院”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字。 5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照金陵科技学院本科毕业设计（论文）撰写规范的要求书写。6有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 本毕业设计课题的主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业基本技能分析和解决实际问题，训练初步工程设计的能力。根据机械设计制造及其自动化专业的特点，着重培养以下几方面能力： 1调查研究、中外文献检索、阅读与翻译的能力； 2综合运用基础理论、专业理论和知识分析解决实际问题的能力； 3查阅和使用专业设计手册的能力； 4设计、计算与绘图的能力，包括使用计算机进行绘图的能力； 5撰写设计说明书（论文）的能力。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 一、课题任务内容：设计一种直线型Delta并联机器人，动平台与静平台之间通过三条支链连接。通过安装在固定框架上的三个直流电机结合滚珠丝杠副产生的直线运动，使动平台具有一个平动自由度和两个转动自由度。每个电机安装有编码器用于检测其转角，通过机构运动学建模可计算出动平台的位姿信息，并用于实现对机器人的控制。二、设计要求： 1.外形尺寸600x600x800； 2.竖直方向平移范围：100mm，水平方向转动范围：15； 3.动平台最大承载5kg； 毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求： 1.外文专业文献翻译（原文和译文，译文3000汉字以上）； 2.毕业设计开题报告一份； 3.编写设计说明书一份； 4.完整的设计图纸一套,运动仿真结果数据以及动画一套。 4主要参考文献： 1蔡自兴机器人学基础 M北京：机械工业出版社，2009. 2丛爽，尚伟伟并联机器人：建模，控制优化与应用 M北京：电子工业出版社， 2010. 3张利敏，梅江平，赵学满，等一种二平动自由度并联机械手动力尺度综合 J天津大学学报， 2010， 43(8)：661-666. 4Bouri M, Clavel R. The linear Delta: Developments and applicationsC/The 41st International Symposium on Robotics.Frankfurt, Germany: VDE, 2010: 1198-1205. 5Milutinovic D, Slavkovic N, Kokotovic B, et al. Kinematic modeling of reconfigurable parallel robots based on Delta conceptJ. Journal of Production Engineering, 2012, 15(2): 71-74. 6Rey L, Clavel R. The Delta parallel robotM/Parallel Kinematic Machines. London, UK: Springer, 1999: 401-417. 7Pierrot F, Dauchez P, Fournier A. Fast parallel robotsJ. Journal of Robotic Systems, 1991, 8(6): 829-840. 8徐龙祥，欧阳祖行.机械设计M. 第二版，北京：航空工业出版社，1999. 9李柱.互换性与技术测量M.北京：高等教育出版社，2004. 10哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学M.北京：高等教育出版社，2009 11王全景,张庆余.48小时精通CREO PARAMETRIC 3.0中文版零组件设计技巧M.北京：电子工业出版，2013. 12范钦珊.材料力学M.北京：清华大学出版社，2008. 13Kosinska A, Galicki M, Kedzior K. Designing and optimization of parameters of Delta-4 parallel manipulator for a given workspaceJ. Journal of Robotic Systems, 2003, 20(9): 539-548. 14杨斌久，蔡光起，罗继曼，等少自由度并联机器人的研究现状 J机床与液压， 2006， 34(5)： 202-205. 15黄真，孔令富，方跃法并联机器人机构学理论及控制M北京：机械工业出版社， 1997. 16付萌. 少自由度并联机构尺度参数的多目标优化研究D. 电子科技大学，2013. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书5本毕业设计（论文）课题工作进度计划：15.11.20-15.12.20 学生明确选题 15.12.20-16.01.15 学生完成开题报告 16.01.15-16.03.18 学生完成设计草图阶段,明确设计方案 16.03.18-16.04.08 学生完善设计正稿, 撰写毕业设计论文初稿 16.04.08-16.04.30 学生毕业设计完成阶段,提交毕业论文正稿,完成期中检查 16.05.01-16.05.10 学生提交毕业设计论文,布置毕业设计展 16.05.10-16.05.15 布展、毕业答辩准备 所在专业审查意见：同意负责人： 2016 年 1 月18 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告设计（论文）题目：三自由度Delta并联机器人的设计与仿真 学生姓名：专业：所在学院：指导教师：职称：年 月日 开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5、开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距1.5倍。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 自从1961年美国Unimation公司推出第一台工业机器人以来，机器人得到了十分迅速的发展。如今机器人已经广泛应用于工业生产中，如喷气、焊接。搬运。装配等工作，在汽车工业、电子工业、核工业、服务业和医疗卫生等许多方面都有应用。现在所说的机器人多指串联机器人。1965年，英国高级工程师Stewart首先提出了一种6自由度的并联机构作为飞行模拟器用于训练飞行员，到1978年，澳大利亚的Hunt教授指出这种机构更接近于人体的结构，可以将此平台作为机器人机构。80年代中期，国际上研究并联机器人的学者还寥寥无几，出的成果也不多，到80年代末期特别是90年代以来，并联机器人才被广为关注，并成为新的热点，许多大型会议都设有专题进行讨论。1985年，Clavel提出了一种成为Delta的三维移动机构。Delta机器人是最经典的空间三自由度移动的并联机构，大多数空间三自由度并联机构都是从Delta机构衍生的。Delta机器人是一种具有3个平动自由度的告诉并联机器人，也是目前商业应用最成功的并联机器人之一。目前，国内外对于并联机器人的研究主要集中于机构学、运动学、动力学和控制策略等几个领域。其中机构学和运动学分析主要研究并联机器人的运动学。奇异形位。工作空间和灵巧度分析等方面，这些研究是实现并联机器人控制和应用的基础。动力学和控制策略的研究主要是对并联机器人进行动力学分析和建模，研究各种可能的控制算法，对并联机器人实时控制，以达到预期的控制效果。随着微电子和计算机技术的发展，并联机器人得到了越来越广泛的应用。工业上，并联机器人可以用在汽车总装线上安装轮胎，汽车发动机，还可以用作飞船对接器，潜艇救援中的对接器，飞行模拟器、空间飞行器对接机构及其地面试验设备，天文望远镜跟踪元位系统等，其中Delta机器人被广泛应用于食品与药品的包装与机械自动生产线上。对于困难的地下工程，也可以利用并联机构。并联机器人的一个重要应用就是被称为“21世纪的机床”的虚拟轴机床。并联机床的中心结构简单，传动链极短，刚度大，质量轻，切削效率高，成本低，很容易实现6轴联动，因而可以加工非常复杂的三维曲面。1994年美国芝加哥IMTS博览会上GIDDING&LEWIS公司推出了新开发的并联式VARJAX“虚拟轴机床”，硬气广泛关注。并联机器人的另一个重要的应用方面是作为微动机构或微型机构。这种机构充分发挥了并联机构空间不大、精度和分辨率高的特点，在三维空间内微小移动在2-20微米之间、如在眼科手术、微细外科手术中的细胞操作、心脏冠状动脉移植等中都得到了很好的应用。l参考文献1蔡自兴机器人学基础 M北京：机械工业出版社，2009. 2丛爽，尚伟伟并联机器人：建模，控制优化与应用 M北京：电子工业出版社， 2010.3张利敏，梅江平，赵学满，等一种二平动自由度并联机械手动力尺度综合 J天津大学学报， 2010， 43(8)：661-666. 4Bouri M, Clavel R. The linear Delta: Developments and applicationsC/The 41st International Symposium on Robotics.Frankfurt, Germany: VDE, 2010: 1198-1205. 5Milutinovic D, Slavkovic N, Kokotovic B, et al. Kinematic modeling of reconfigurable parallel robots based on Delta