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基于直角坐标的倒茶机构设计6张CAD图,文本

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附件1选题申报表论文（设计）题目：基于直角坐标的倒茶机构设计学院专业年级指导教师职称指指导教师填写选题依据本课题以基于基于直角坐标的倒茶机构设计作为研究方向直角坐标机器人，直角坐标是以XYZ直角坐标系统为基本数学模型，可以完成在XYZ三维坐标系中任意一点的到达和遵循可控的运动轨迹，由于其成本低廉、系统结构简单我认为可以将其运用在倒茶机构上。而倒茶机构将在人们不远的智能生活中广泛应用具有很大的实际意义和应用价值。因此,本课题研究的意义重大。是否社会实践型选题是否“四协同”选题“四协同”类型（请在相应栏目打“”）校校协同校企协同专业协同学生协同是 否 是 否 审审核人填写系（教研室）审查意见 系（教研室）主任签名： 年 月 日学 院审核意见 学院院长签名：年 月 日 （设计）任务书附件2论文（设计）题目：基于直角坐标的倒茶机构设计学院专业年级学生姓名指导教师学号职称一、毕业论文（设计）应完成的内容及要求（一）主要内容1.设计目标：以倒茶机构为研究目对象，设计出一套基于直角坐标的倒茶机构，能实现倒茶的功能。2.设计内容：首先就是简单介绍倒茶机器人，引出自己基于直角坐标的倒茶机构设计的主题，基于本项目的特殊性，深入分析和研究本次设计的倒茶机构要实现的功能、工作原理以及实现方式；提出该机器的整体结构设计方案，给出自己设计的倒茶机构的总体结构图及各关键零部件的结构图。其次就是对直角坐标机器人进行选型和设计，给出合理化的方案。比如如何能壶中的水倒出，并精准的倒入杯子中。并且基于课题的特殊性,不同于普通的直角坐标机器人，倒茶机器人需要更贴合人们的使用习惯和要求。最后，建立一个完整的机构，做出运动仿真图。3. 技术参数：自由度数目：2个自由度（垂直方向，水平方向），并可在垂直方向手部并完成作业机构形式：直角坐标机构运动范围：垂直方向：350mm，水平方向：200mm最大抓取范围；30kg（二）主要任务要求1.资料收集：到图书馆进行相应资料的查询，并进行文献资料收集，文献综述，数据采用图表表示，在分析调研资料的基础上确定本项目的研究重点，拟定研究计划。2.设计思路要清晰，要求结构合理，计算过程正确，图纸符合国标。基本技术手段选择要正确，完成的功能要丰富，方法可行，系统具有功能可拓展性。3.参考文献：查阅参考文献要达到15篇以上。且文献要求近5年内文献（至少3篇近3年文献）。文献含著作、网络文献、论文等，含3-5篇外文文献。结合自我理解提出创新观点，并完成符合要求的开题报告。4.论文整体内容要协调，前后观点要一致，主次分明。摘要和内容、目录与内容要一致；格式要符合学校相关文件要求。5.最终完成毕业设计和论文定稿，论文按学校本科毕业论文规范要求撰写，含中英文摘要、关键词、目录、正文、参考文献、致谢、附录（可选），正文字数8000-10000字。6.毕设和论文完成后应严格按照学校统一要求进行装订，答辩后按照要求提交论文全套资料。二、毕业论文（设计）应完成的成果形式（包括各种说明书、图纸等）1.完成开题报告。2.毕业设计定稿一份。3.图纸一套，总装图一张分装图两张（A0），关键零件图三张（A4） 三、毕业论文（设计）的进度安排序号起止日期工作内容备 注12019.11.52019.11.22选题申报22019.11.232019.11.29确定选题，下达任务书选题32019.11.302019.12.13查阅资料，调查研究，拟定毕设研究内容和实现的功能，论文写作大纲，撰写开题报告开题42019.12.142020.3.8独立设计，完成论文初稿， 初稿52020.3.92020.3.14中期检查中期检查62020.3.152020.4.10修改初稿并形成定稿定稿72020.4.112020.4.17论文验收与评审验收与评审82020.4.182020.5.10毕业论文（设计）答辩论文答辩92020.5.112020.5.30论文档案材料整理存档论文总结和归档四、毕业论文（设计）应查阅的重要资料及参考文献来源1 刘玉，隋春平，张洪瑶.一种应用平面约束的直角坐标机器人标定方法J.机械设计与制造，2019（3）：2 卓书芳.基于机器视觉的工业机器人分拣技术应用研究与系统开发J.辽宁科技学院学报.2017(01)3 亢凤林.教学型直角坐标机械手控制系统设计书M.河南科技大学，2014(2)：4 陈熵，袁真，李旭。直角坐标机器人的设计研究J.湖南农业大学工学院，2018（9）：5 杨家俊,程远雄.机械原理教程M.华中科技大学出版社,2019(9)： 指导教师签名： 年 月 日系（教研室）审查意见 系（教研室）主任签名： 年 月 日学院审查意见 学院院长签名： 年 月 日（设计）开题报告附件3论文（设计）题目：基于直角坐标的倒茶机构设计学院专业年级学生姓名指导教师学号职称一、选题的目的和意义当今时代, 物联网、人工智能等无人化技术日趋成熟, 智能电器概念也逐渐被大众熟知, 掀起一阵阵狂潮。随着现代社会的高速发展及人们生活水平的提高, 传统的生活方式已经满足不了人们的需求。于是，作为一种未来的生活方式自21世纪以来，智能电器在世界范围内得到了迅速的普及和发展。中国的服务机器人尚处在产业化发展初期，产品呈现功能单一化、初步智能化的形态，大多属于一台“聪明的机器”。但如果服务机器人想要复制PC的发展路径，一台“聪明的机器”是远远不够的，人们需要的是一台“颠覆人类生活方式的机器”。目前中国电器企业真正能赚钱的业务是系统集成。关键零部件尚未真正国产化，造成国产机器人本体成本远高于国外同行，很难上规模。国产电器本体成本远高于国外同类产品，特别是减速机，国内企业购买减速机的价格是国外企业的价格的将近5倍。伺服电机、控制器等关键零部件价格也显著高于国外同类产品。现阶段国内类似于美国上世纪50-60年代，产业刚刚兴起，众多企业进入本行业。不同的是，美国当时技术是世界领先的，现在中国技术明显落后于西方已经相对成熟的技术水平。 二、相关文献综述刘玉，隋春平，张洪瑶的一种应用平面约束的直角坐标机器人标定方法钟针对某逆流萃取串级实验装置的精准操作作业需求,对其中的直角坐标机器人的运动学标定方法展开了研究。采用DH参数法建立了运动学模型,并推导了位置误差模型;根据直角坐标机器人的构型特点,结合球面约束,提出了应用已知姿态平面约束的标定方法,并基于位置误差模型建立了该方法的求解模型;给出了基坐标系和平面姿态的确定方法;采用基于奇异值分解的广义最小二乘法迭代求解;最后借助Matlab对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明了所提出的标定方法有效地提高了机器人的操作精度。亢凤林的教学型直角坐标机械手控制系统设计中针对教学需要,设计了一个直角坐标机械手的控制系统。该系统采用上位PC机+下位单片机控制的主从控制模式结构,为机电专业相关课程的学习提供了一种理想的教学演示与实验装置陈熵，袁真，李旭的直角坐标机器人的设计研究中直角坐标机器人具有稳定可靠、控制精密、编程控制方式简单等特点,常应用于零件的雕刻、搬运、焊接、喷码、装配等场合,同时还是数控机床和3D打印机等机密加工设备的基础构架。研究设计了一种三自由度龙门式直角坐标机器人,对其机械结构和控制系统做了设计和优化,其执行机构末端通过X、Y、Z三轴正交方向的直线运动,能够精确定位到范围空间中的任一点,实现了机器末端在机构的空间的精确定位。文怀兴，岳瑞芳的移动式四自由度直角坐标机器人的结构设计与仿真中对移动式四自由度直角坐标机器人的结构进行了设计,对C轴回转运动副结构进行了方案比较和确定。以环面蜗杆为例,介绍了应用Unigraphics软件进行建模的步骤,并进行了机器人仿真。杨密，易金玲的基于PLC的直角坐标机器人控制系统设计中直角坐标机器人因其具有机械结构简单、精度高、承载能力大等优点,在一些精密加工、自动码垛以及最近兴起的3D打印等领域中被广泛应用。根据四自由度直角坐标型机器人工作原理并秉持机器人控制系统开放性和通用性的要求,开发了一套基于PLC的直角坐标机器人控制系统。系统硬件上采用维纶TK6050ip触摸屏作为控制系统的上位机,PLC采用西门子CPU226与EM253位置控制模块相组合的方式实现对机器人的速度与位置的精确控制。在硬件的基础上完了控制系统主程序以及人机交互界面的软件设计。该控制系统具有稳定性强、控制精度高、成本低廉以及编程简单等特点,实现了直角坐标机器人的高效控制。王焜的采茶机器人运动与仿真中，随着采茶机械设备的发展,高效、精准成为当今茶叶采摘最重要的要求。并联机器人具有速度快、精度高、惯性小等优点,符合茶叶采摘的要求。提出了并联机器人技术与茶叶采摘技术相结合的方案,研究具有选择性采摘的采茶机器人,实现茶叶的自动化采摘。首先对采茶机器人的本体并联机构和末端采摘执行器进行设计,通过静力平衡分析并从实际采茶工作环境出发,确定机构尺寸参数。然后针对并联机构,基于矢量法和空间机构学,建立该机构简化模型和坐标系,利用向量关系,推导了该机构的运动学正反位移方程,设计编写了正、逆位移解求解程序,并给出了相应算例,为后续研究奠定基础；通过可视化的工作空间三维图,验证了该机器人工作空间满足设计要求。接着通过引入一阶运动影响系数,对采茶机器人进行雅克比矩阵计算,求出机器人的速度雅克比矩阵及加速度雅克比矩阵,并对机器人奇异性进行分析,将求解奇异形态的问题转化为非线性方程组求解问题。最后将建立的机器人几何模型导入ADAMS仿真分析软件,进行机器人运动学仿真分析,得到了动平台及主动臂的位移、速度、加速度等信息。通过给出的正、逆解算例分析与ADAMS软件仿真得到的结果基本一致。张东波，李军，席巍，蒋卓一的基于力反馈的抓持机构设计中，抓取作业是自动化生产作业中重要的环节之一,本文设计一种具有感知工作信息和完成抓取任务的机器人手爪机构,该抓取机构采用单步进丝杆电机进行驱动,采用STC89C52单片机为控制器。在手爪末端设计安装有压力传感器,基于压力传感器的反馈信号对抓取作业的力的大小以及抓取位置进行精准控制。三、研究内容1. 绪论1.1研究目的及意义1.2课题现状与趋势1.3技术路线1.4研究内容2. 机构的总体方案设计2.1直角坐标机构的结构设计原则2.2设计参数2.3方案拟定3. 进给机构结构参数校核3.1 水平进给电机的选择3.2 水平进给滚珠丝杠副的选择3.3 校核3.4 垂直进给参数校核4. 仿真分析 4.1运动分析 4.2基于ANSYS Workbench的手爪有限元分析5. 结论四、研究方法、步骤及措施等1.阐述倒茶机的设计要求，确定其总体结构和技术路线。2.对核心部分送出机构进行设计，完成对相关零部件的选型并进行校核。3.根据生活实际需要的控制要求，设计其工作流程。4.对所需的电机进行选型，并给出控制系统的总体设计方案，梯形图、流程图等。5.对设计的整体机构进行运动仿真，描述其结果。6.完成基于倒茶功能的直角坐标机构设计的设计说明书。研究方法：文献研究法：阅读和参考相关的轴类设计文献，来合理设计本研究的基本框架、研究内容和基本方法。实验法：根据实际生活所需的参数和性能要求设计符合所需要的机构。研究步骤：(1) 前期准备：明确论文研究方向，制定研究计划，查阅相关资料，了解各种基础参数。议定论文提纲。(2) 撰写文献综述与开题报告：整理收集到的相关资料，向指导老师咨询相关意见。(3) 论文撰写：通过对收集到的资料进行整理并结合老师以及前人的研究成果进行论文初稿的撰写。再根据指导老师的意见进行修改，最终定稿。完成以下内容：（4）论文评审及答辩将论文定稿提交指导老师、评阅教师评审，并准备答辩。研究措施：（1）依靠实习的有利环境，寻找直角坐标机构的相关资料。（2）根据计算数据和模拟实验，选取最合适的参数并予以运用。五、进度安排序号起止日期工作内容备 注12019.11.52019.11.22选题申报22019.11.232019.11.29确定选题，下达任务书选题32019.11.302019.12.13查阅资料，调查研究，拟定毕设研究内容和实现的功能，论文写作大纲，撰写开题报告开题42019.12.142020.3.8独立设计，完成论文初稿， 初稿52020.3.92020.3.14中期检查中期检查62020.3.152020.4.10修改初稿并形成定稿定稿72020.4.112020.4.17论文验收与评审验收与评审82020.4.182020.5.10毕业论文（设计）答辩论文答辩2020.5.112020.5.30论文档案材料整理存档论文总结和归档六、主要参考文献1 刘玉，隋春平，张洪瑶.一种应用平面约束的直角坐标机器人标定方法J.机械设计与制造，2019（3）：2 卓书芳.基于机器视觉的工业机器人分拣技术应用研究与系统开发J.辽宁科技学院学报.2017(01)3 亢凤林.教学型直角坐标机械手控制系统设计书M.河南科技大学，2014(2)：4 陈熵，袁真，李旭。直角坐标机器人的设计研究J.湖南农业大学工学院，2018（9）：5 杨家俊,程远雄.机械原理教程M.华中科技大学出版社,2019(9)：6 文怀兴，岳瑞芳.移动式四自由度直角坐标机器人的结构设计与仿真J.装备机械，2018（9）：7 杨密，易金玲.基于PLC的直角坐标机器人控制系统设计M.科技通报，2018（8）.8 王焜.采茶机器人运动与仿真J.沈阳工业大学,2018(6):9张东波，李军，席巍，蒋卓一.基于力反馈的抓持机构设计J.机器人技术与应用，2016（6）.10刘松.PLC技术在电工电气控制实验中的应用J.集成电路应用，2019（11）.11 王绍建.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析J.内燃机与配件，2019（11）：12 朱勋雯.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨J.内燃机与配件，2019（11）.13刘云帆,刘广发,程若楠,陈照奇.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用J/OL.电子技术与软件工程,2019(06).14信敬科.机电一体化技术在工业机器人中的应用j.内燃机与配件,2019（11）.15袁卯生.机电一体化中传感器与检测技术的运用探讨j.内燃机与配件,2019（11）.16 Sardhara Jayesh, Behari Sanjay, Sindgikar Pavaman,. Evaluating Atlantoaxial Dislocation Based on Cartesian Coordinates: Proposing a New Definition and Its Impact on Assessment of Congenital TorticollisJ. 2017.17 Han,Jong Boo, Kim,Sung-Soo, Jeong,Wan Hee. 59328 Subsystem Synthesis Method based on Cartesian Coordinates for Unmanned Military Robot Multibody Dynamics Model(High Performance Formalisms and Computation)J. 2017.18 Research of Industrial Robot Training Simulation Teaching System Based on Unity3DJ. 2019(4)七、指导教师意见指导教师签名： 年 月 日八、系（教研室）审查意见（请在相应栏目打“”） 1.同意开题 2.不同意开题 系（教研室）主任签名： 年 月 日九、学院审核意见（请在相应栏目打“”）1.同意开题 2.不同意开题 学院院长签名：年 月 日（设计）中期自查表附件5论文（设计）题目：基于直角坐标的倒茶机构设计学院专业年级学生姓名指导教师学号职称学生毕业论文（设计）完成情况1.是否完成文献查阅与资料综述：是 ；否 。2.是否完成开题报告书写与评阅：是 ；否 。3.毕业论文（设计）是否按原定计划进程执行：是 ；否 。教师答疑情况1.对学生进行指导或讨论的次数：8次，形式线上和当面指导 。2.指导记录次数： 5次。存在的主要问题和拟解决办法1.格式排版有误，重新检查并改正2.正文部分不够图文并茂，重新截取与章节相关的图片并插入其中3.运动分析不具备说服力，重新制作运动分析部分4.图纸没有使用国标，规范画图标准，重新