开题报告-三自由度Delta并联机器人的设计与仿真.docx

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 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） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： l主要研究内容：1.基座的设计2.末端执行器的设计3.臂杆的设计4.电动机的选型5.传动链的选择6.Delta型并联机器人的布置形式及基本参数的确定 l拟采用的研究手段： 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。在完成设计工作的同时，针对Delta型并联机器人的设计进行分析研究，以便确定其合理的结构和性能参数。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：对并联机器人应用于工业领域的研究现状、发展趋势、设计原则、存在问题、未来发展方向作了较丰富的综述，内容充实、条理清晰、表述清楚。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题涉及一种三自由度Delta并联机器人设计，具有非常现实的应用背景。本设计主要包括三自由度Delta并联机器人结构设计，要求设计者不仅掌握较扎实的机电一体化