搬运机器人夹吸一体的末端机构设计任务书及开题报告.docx
搬运机械手夹吸一体的末端机构设计含开题及12张CAD图
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搬运机械手夹吸一体的末端机构设计含开题及12张CAD图,文本
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附件1（设计）选题申报表论文（设计）题目：搬运机器人夹吸一体的末端机构设计 学院专业年级指导教师职称指指导教师填写选题依据课题以搬运机器人的运动控制系统及结构的设计作为研究方向,该部分的设计是搬运机器人重要的组成,也是该课题研究的重中之重。运动控制系统直接关系到整个系统的多项性能能否正常运行,及是否达到各项性能指标。与此同时,搬运机器人运动控制系统被广泛应用于生产车间的货物码垛,且货物搬运的效果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：搬运机器人夹吸一体的末端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）主要内容首先就是简单介搬运机器人，引出自己搬运机器人自动化系统设计的主题，给出自己设计的搬运机器夹吸一体末端结构总图，并做出具体原型。其次就是对搬运机器的末端的各种硬件进行选型和设计，给出合理化的方案。对夹爪的关键零部件进行运动分析，以及夹爪的开闭速度，和吸盘压力以及工作状况的确定。最后对关键零部件进行有限元分析，得出机构可行。（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：查阅参考文献以及精选参考文献。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800010000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（包括各种毕业设计、图纸等）完成开题报告，基于夹吸机自动控制系统设计的设计说明书。 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2020.5.112020.5.30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 毕胜.国内外工业机器人的发展现状J.机械工程师，2018.2 张玲玲，姜凯.FANUC工业机器人仿真与离线编程，20193 战强.机器人机构学、运动学、动力学及运动规划，2019. 4 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):1122019-04-28.5 梅江平.高速包装机器人技术与应用J.机器人技术与应用，2017(5)：18-20. 6 钟健，鲍清岩.KEBA机器人控制系统基础操作与编程应用，2019.7 邵拓.仿真技术应用在反应堆控制系统调试J/OL.电子技术与软件工程,2019(08):142+2512019-04-28.8 唐聪,陈松,王佳伟.基于广数码垛机器人的特点与搬运实例J.智能机器人,2018(06):70-72.9 汪洪青，曲晓绪.工业机器人操作与编程，2019.10 陈伟卓.KUKA工业机器人操作与编程，2019.11 李琦.工业机器人操作与编程，2019.12 彭书华，黄异斌，曾庆军.工业机器人实训手册，2019.13 Dora-Luz Almanza-Ojeda, Perla-Lizeth Garza-Barron, Carl. Design and Implementation of a Demonstrative Palletizer Robot with Navigation for Educational PurposesM.IntechOpen:2018-09-2614 Javier Sarria,Hector Montes,Manuel Prieto,Manuel Armada. High Speed Fragile Object ManipulationM.Springer International Publishing:2017-06-15.15 MAHALIK Nitaigour P.Processing and Packaging Automation Systems:a ReviewJ.Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety，2016(1)：12-25: 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：搬运机器人夹吸一体的末端机构设计学院专业年级学生姓名指导教师学号职称一、选题的目的和意义在新时代的大发展下，搬运机器人的设计种类众多，功能和适用场合也不断丰富；本设计就搬运机器人处于夹取过程中，物品滑落的状况而设计。在对大多数搬运机器人的了解以及调查过程中发现，物品滑落状况时有发生，而且还是普遍情况，因此解决这种情况迫在眉睫，在经过一系列查阅和灵感，发现吸盘加入完全能解决这种情况，而且不会增加过多的设计和制造成本，因为电气在机器人上基本是必备装置，综合各种情况夹吸一体是一个完美的设计。夹吸一体搬运机器人是传统搬运机器人的升级版。它将取代传统搬运机器人，适用场合更多，完成效率更高，完成质量更高，加速生产的同时减少不必要的损失，是今后机器人发展的重要条件之一。从市场上看，市场对于产品更新迭代充满期盼，更新的产品不仅更加完善，而且功能更加全面，生产效率更高，可靠性更强，为企业社会提供更强大的生产力，为社会发展提供更高的更纯净更节能的动力。二、相关文献综述苏海新，韩宝玲，罗庆生等在论文基于 PMAC的工业码垛机器人控制特性研究中表示，以工业码垛机器人控制系统及其控制特性为研究对象,设计了一种基于工业控制计算机(IPC)+多轴运动控制卡(PMAC)的模块化分布式控制系统,探讨了工业码垛机器人控制系统的理论建构和工程实现问题,并通过工程样机长时间、多样式的码垛作业实验,证实该工业码垛机器人控制系统能可靠实现伺服控制、路径规划、状态监控和人机界面操作。黄成义自动包装码垛生产线监测系统的研究中介绍，自动码垛机监测系统的硬件应用平台采用台湾研化工业控制计算机,其性能优良、工业现场应用可靠性高.系统软件工作平台为NT4.0中文操作系统.系统工具软件一发环境为VISUAL BASIC高级程序语言.该文着重从工业流程画面的实现,数据通讯技术和数据库应用三方面的论述了自动参政垛机监测系统软件设计的内容和功能,并对软件设计中遇到的一些关键性技术作了系统的阐述和分析.自动参政垛机监测系统软件全部实现模块化、系列化,形成了一套实用性较强的设计手段和方法.李成伟，朱秀丽，贠超在论文码垛机器人机构设计与控制系统研究中重点分析了，重点分析了码垛机器人的运动学研究,推导了运动学正反解公式及最大工作空间的判断且规划了运动路径,进行了图形仿真,验证了运动轨迹的正确性,利用分布式二级控制结构实现系统的监控和作业管理,协调各关节的运动,准确地跟踪轨迹规划并自主开发码垛机器人控制软件。通过盒控制方式,实验结果表明,所设计的机器人已可满足在物流自动化的目标要求。邵拓在仿真技术应用在反应堆控制系统调试说明了仿真技术在核电厂反应堆控制系统调试中的应用,并通过搭建虚拟仪控测试平台,利用结合热工水利模型为基础的反应堆工艺仿真系统测试,获得并严重控制系统最佳调节控制参数,并在实际DCS设备上对参数进行复核验证,尽可能地使由于无法进行实际被控设备联调而带来的设计或调试问题得到识别,降低风险缩短调试周期。万英和,吴连松,武冰昕,陈芳,杨金鹏在基于振动特性的码垛机器人结构优化中指出了码垛机器人进行模态分析,分析机器人振动形式以及振动最薄弱的部位。针对振动最薄弱的部分提出了一种基于码垛机器人末端振动特性,对其构件结构尺寸参数进行优化的方法。以大臂为例,通过截面尺寸优化,在不增加重量的前提下,使其末端振动的最大振幅得到了一定的改善。该研究为码垛机器人动态特性分析以及基于机器人末端振动特性的结构优化提供了理论基础与依据。众多前辈对进行了研究，使课题有了很多可以参考的内容，而此次所设计的搬运机器人夹吸一体机是针对于其末端机构设计满足本次研究的理论要求。三、研究内容要求设计出来的搬运机器人夹吸一体的末端机构设计满足研究基本要求。1. 引论1.1研究目的及意义1.2国内外研究现状1.3技术路线1.4主要研究内容2. 总体结构设计2.1执行机构坐标形式选择2.2执行机构的选择2.3执行机构各部分的分析与选择2.4 执行机构的工作原理2.5执行机构的简图2.6其他连接和执行部分3. 校核3.1 夹爪行程校核3.2 拉力杆的校核3.3 吸盘校核4. 仿真4.1 夹爪仿真4.2 关键零件应力分析4.3吸盘吸附有限元分析4.4夹吸一体受力分析5. 结语 5.1 结论 5.2 展望四、研究方法、步骤及措施等四、研究方法、步骤及措施等研究方法：文献研究法：阅读和参考相关的搬运机器人类设计文献，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：根据搬运机器人夹吸一体参数和性能要求设计符合所需要的末端机构设计。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，了解搬运机器人夹吸一体的末端机构设计的各种基础参数。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）完成对夹吸一体机控制系统的运行过程分析及控制系统功能，系统硬件分析控制参数选择及电控系统的需求，PLC的选型，确定此系统的布置形式。（2）分析电路系统等供电设计，PLC控制系统设计及方案论证。五、进度安排序号起止日期工作内容12019.11.232019.11.29确定选题，下达任务书。学生与教师沟通，选择研究课题，查阅相关文献，设计研究实施方案，学生进行调研和数据收集。经过院（系）、学校选题审查后学生确定毕设论文选题，教师下达任务书。22019.11.302019.12.13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。教师召集学生面谈，进行论文开题指导，讲解开题报告写作注意事项；学生查阅文献，总结提炼论文写作大纲，教师修改论文大纲，完善论文结构，完成开题报告。32019.12.142020.3.8独立设计，修改设计和修改论文，中期检查。在这阶段指导老师与学生要经常交流，老师指导，学生根据老师的要求完善系统和修改论文。 42020.3.92020.3.14中期检查。52020.3.152020.4.10设计、论文完成和定稿。按照学校论文格式要求调整论文格式和排版，形成定稿。62020.4.112020.4.17设计和论文验收与评审。学生对论文查重并提交符合学校要求的查重报告，重复率控制在30%以内。指导老师和评阅老师对论文进行评审，形成评审意见和成绩。72020.4.182020.5.10毕业论文（设计）答辩。学生准备所有毕设资料，制作汇报PPT，按照学院统一时间要求参加毕设（论文）答辩。82020.5.112020.5.30论文档案材料整理存档六、主要参考文献1 毕胜.国内外工业机器人的发展现状J.机械工程师，2018(7)：5-7.2 黄成义.自动包装码垛生产线监测系统的研究J.哈尔滨工业大学硕士论文.2016，(1)：13 李成伟，朱秀丽，贠超.码垛机器人机构设计与控制系统研究J.机电工程，2018(12)：81-99. 4 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):1122019-04-28.5 梅江平.高速包装机器人技术与应用J.机器人技术与应用，2017(5)：18-20. 6 苏海新，韩宝玲，罗庆生等.基于 PMAC的工业码垛机器人控制特性研究J. 机械与电子，2017(9)：57-60.7 邵拓.仿真技术应用在反应堆控制系统调试J/OL.电子技术与软件工程,2019(08):142+2512019-04-28.8 唐聪,陈松,王佳伟.基于广数码垛机器人的特点与搬运实例J.智能机器人,2018(06):70-72.9 万英和,吴连松,武冰昕,陈芳,杨金鹏.基于振动特性的码垛机器人结构优化J.制造业自动化,2018,40(12):51-55.10 王贵宇.三菱PLC在温室控制系统中的运用J.山东工业技术,2019(12):170.11 赵臣. 我国工业机器人产业发展的现状调研报告J.机器人技术与应用，2018(2)：9-13. 12 张千朋,洪腾飞,陈龙.电气工程自动化控制中PLC技术的应用J.电子技术与软件工程,2019(07):130.13 张俊峰.基于PLC的自动化电气控制措施分析J.山东工业技术,2019(11):149.14 Dora-Luz Almanza-Ojeda, Perla-Lizeth Garza-Barron, Carl. Design and Implementation of a Demonstrative Palletizer Robot with Navigation for Educational PurposesM.IntechOpen:2018-09-2615 Javier Sarria,Hector Montes,Manuel Prieto,Manuel Armada. High Speed Fragile Object ManipulationM.Springer International Publishing:2017-06-15.16 MAHALIK Nitaigour P.Processing and Packaging Automation Systems:a ReviewJ.Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety，2016(1)：12-25.七、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 日附件4（设计）指导记录表论文（设计）题目：搬运机器人夹吸一体的末端机构设计学院专业年级学生姓名指导教师学号职称指导记录1夹吸一体运用的场合，以及夹爪机构的确定。指导教师签名： 2020年 3 月 5 日 指导记录2夹爪机构的选型，以及夹爪机构的校核。指导教师签名： 2020年 3月 15日指导记录3吸盘的选择，以及吸盘位置确定。指导教师签名： 2020年 3月 20日指导记录4夹吸一体机构的总体结构确定。指导教师签名： 2020年 4月 1日指导记录5机构的运动仿真。指导教师签名： 2020年 4月 10日指导记录6论文总体结构的审核。指导教师签名： 2020 年 4月 15 日说明：指导老师填写次数不得少于5次，且能够对选题、开题报告、初稿、定稿和答辩等环节提出实质性指导意见。（设计）中期自查表附件5论文（设计）题目：搬运机器人夹吸一体的末端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： 6次。存在的主要问题和拟解决办法1、 夹爪机构选择，存在机构的问题，有老师提出更换机构。2、 吸盘的选型，根据老师提供
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