2011课程设计指导书.doc

工业装备系统课程设计指导书2011年秋季学期（课程设计起止时间：第14周第17周）一、课程设计总体思路工业装备系统课程设计是机械电子工程专业的一个重要教学环节。完成这个教学环节必须有基础课、技术基础课以及公差与技术测量、机电一体化机械系统设计等课程的预备知识。工业机器人是一种典型的机电一体化产品，机器人技术是综合了计算机、控制、机构学、传感技术等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。本课程设计将以移动工业机器人为研究对象，开展机器人结构设计和仿真，初步掌握机械系统的设计方法，训练如何查资料及图表、数据处理以及创新能力，使学生具备独立设计机电一体化产品的能力，提高综合应用已有知识解决问题的能力，更好地培养机电一体化专业学生的专业技术能力和综合素质。二、课程设计培养目标课程设计不仅使学生掌握机电一体化相关的基本理论和技术技能，还要使学生熟练运用系统的有机集成技术进行工程设计，同时加强团队协作能力的培养，促进交流与合作，拓展视野，勇于创新，提高思考与决策水平，形成解决实际问题的能力和终身学习的能力。1、发挥主体，培养学生自主学习能力2、加强整合，培养学生的系统设计能力 3、开放交流，培养学生的团队协作能力4、注重应用和实践，培养学生的创新能力总之，课程设计教学作为教学的一个重要组成部分，要努力让学生得到多方面能力的发展。三、课程设计主要任务及技术参数1.主要任务具体要求：设计带有球形果采摘的机械臂和储料车厢的智能移动小车，完成采摘机械系统的设计和仿真，进行机器人运动规划，完成一系列复杂的动作，如手爪张合、车体回转等任务。工件的形状为球形，直径30-80mm，重量0.5kg。智能车主要完成任务（如图所示）：方案：沿指定路线进入迷宫实现穿越迷宫车体或机械臂旋转手爪张开实现对指定物体采摘车体或机械臂旋转放到指定位置一系列动作。方案2.车体技术参数负载能力10kg外形尺寸参照抓持物体重量2kg 电池最大重量2.5kg电池最大尺寸150X65X95mm3.操作臂及手爪技术参数负载能力（含执行器）0.5kg定位精度1cm外形尺寸能够完成采摘及辅助送料并与车体大小协调操作臂及手爪自身重量1.5kg以内手爪张合30-150度机械臂最大展开半径0.4-0.5m三、课程设计主要内容（1）资料分析；查阅相关文献资料，对资料进行分析总结。（2）机器人总体设计；确定机器人的具体任务要求，根据任务初步拟定机器人的技术参数、运动形式、驱动方案、传动方案等。（3）机器人机械结构设计；将机器人分解为车身结构、机械臂和手爪、送料车厢和传动结构等若干部分，分别对各个结构的关键部件进行详细设计并校核，绘制机器人总装图和关键零部件图。（4）运动仿真方案设计；设计虚拟仿真环境，对机器人运动和采摘过程进行仿真。（5）编制课程设计说明书四、课程设计进度要求序号设计内容时间（所需天数）1资料查阅、设计准备2天2资料分析、总结2天3总体方案设计2天4机械结构设计3天5绘制总装图和关键零件图3天6运动仿真4天7编制课程设计说明书3天8答辩考核1天共20天五、课程设计说明书与图纸要求1.说明书课程设计应独立完成，说明书叙述简明扼要，文理通顺、字迹端正，内容完整。注意设计说明书必须包括方案论证、所用方案成本分析，必要的设计计算等。2.图纸包括机械图纸一套，不少于1.5A0。六、研究小组的主要分工每3-4个同学一组，相互协作完成所规定的研究内容，内容可以包括但并不限于这些内容。每个小组要在标明每个人在总体工作中的贡献和工作比例或者每个人负责的内容。研究内容的多少会影响到每组的最终成绩，鼓励学生自己选取感兴趣的研究内容进行创新设计和深入研究。七、考核方式指导教师根据学生出勤情况、智能车的设计及仿真、研究报告等方面情况综合评定每个学生的项目成绩。序号评定条目评定标准备注1自评分(10分)由本组学生打分，每组学生平均分不超过8分，最高分与最低分不小于1分。重点考察学生贡献大小。2平时进展（10分）由指导教师根据学生出勤、平时表现、图纸完成质量情况给学生打分。3汇报考核（80分）仿真演示与PPT汇报，5分钟，根据汇报及演示给学生打分。注：不参加课程设计的学生课程设计为零分。八、课程设计说明书项目报告主要包括以下主要内容：1. 封面：2. 摘要：简明、确切地记述报告的重要内容，100字左右。3. 前言：前言简要说明项目研究报告的目的和范围，介绍相关领域所做的工作和研究的概况，研究报告的意图、预期的结果。4. 研究报告正文：包括介绍相关开展的研究内容的基本原理、所采用的研究方法及相关工具；详细说明项目的方案设计；给出研究结果并讨论等。5. 结论：研究报告的总结简要总结你的主要工作、主要结果、心得感受主要发现以及下一步应当开展的主要工作等。6. 主要参考文献 注意：（1）设计说明书总字数要求2000字以上，不少于20页，图文规范。（2）各组报告所选取内容要独立完成，若严重雷同，将会严重影响成绩；同时各个小组成员也要有明确的分工和合作。七、参考资料的来源通过校园网在我校订阅的电子资料库中可以搜索到大量的有关机电一体化