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警用排爆 机器人 机械 设计

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开题报告课题名称 警用排爆机器人机械臂设计课题来源社会生产实践课题类型工程设计类1选题的背景及意义： 随着新世纪工业自动化，智能化技术飞速的发展，电子智能的机器人，也慢慢地普及了军事、警察部队及民间的应用。 警用和反恐机器人是特种机器人的重要应用方向，无论是侦查突击，还是防爆拆解，都离不开它们的身影。我国警用机器人经过近30年的研究取得了丰硕的成果，发挥了重要的作用。随着近年来信息技术，控制技术的不断革新，世界警用机器人也得到了快速的发展。 反恐机器人系统主要用于代替人工，直接在案发现场进行侦察，排除和处理爆炸物以及其他危险品，也可以对持枪的恐怖分子及犯罪分子实施有效攻击，是反恐部队中必不可少的重要装备，同时也广泛应用于救援以及作战平台领域。本论文针对目前排爆机器人承载能力低、工作空间有限、不能适应复杂环境等不足展开研究，研制了可适应车底、车厢等复杂环境作业的大型排爆机械手，主要包括机械手的机械设计、运动学分析及操作算法等方面。对改善和提高减免人员损失具有重要意义。 目前，国内警用机器人除低空小型飞行和水下机器人外，按照移动载体主要分为履带式、轮式和轮履复合式三种。按照功能主要分为侦察、排除爆炸物及危险品、消防、攻击机器人和多功能机器人等。侦察机器人主要用于侦察、巡逻、预警等；排爆机器人主要是代替人进入危险环境，完成排除爆炸物、危险品处理销毁等任务；攻击机器人实际上是一种小型地面移动作战平台。侦查机器人应具有体积小、重量轻、快速敏捷、可靠性强、操作灵活和图像清晰等特点，是警用机器人的研究重点。目前在结构设计、材料应用等方面还存在一定缺陷，影响了可靠性和环境适应性,工艺水平和量产数量是制约其发展的因素。目前，移动机器人在军事侦察、警用排爆领域内已得以应用，其中警用排爆机器人通常装备一排爆机械臂，实现爆炸物的夹持或其他处理。可根据需要安装不同的末端执行器（如机械手爪、高压水炮等）实现排爆物的处理。2研究内容拟解决的主要问题：（1）研究排爆机器人的构造，了解其工作原理和特点（2）研究机器手臂的运动及机构，选择最佳设计方案及设计结构（3）对机器手臂进行重要部位运动分析和动力分析，对其机构尺寸参数和动力学参数等进行优化设计（4）研究手臂的作业时受力的情况，对其主要零件进行设计及强度计算 （5）根据设计要求和计算结果，绘制机械手臂的总装配图及其主要零件图3研究方法技术路线：课题的研究方法、技术路线目前机器人手臂的重点研究方向包括：运用所学专业知识、设计经验采用计算法和类比法综合运用的方法。首先多方面收集相关资料，进行实习了解履带式排爆机器手臂的实际结构，并熟悉手臂上各个部分及其工作原理，然后根据所学知识，参照相关资料，取其优点，去其缺点，设计出自己的课题。 4研究的总体安排和进度计划：1周：布置毕业设计题目，进行毕业设计实习。2周：收集相关资料。完成并提交开题报告。3周：翻译英文资料。4-5周：初步构设并确定设计方案。完成装配图草图的绘制。6周：计算确定各零件基本尺寸。7-8周：绘制总装配图。9-10周：编写设计说明书。11周：绘制零件图。12周：修订初稿。 13周：完成答辩。5主要参考文献：1朱里.机械原理M.北京: 高等教育出版社, 2010.2濮良贵.机械设计M.北京:高等教育出版社, 2014.3邢邦圣.机械制图与计算机绘图M.北京:化学工业出版社, 2011.4陈秀宁.机械设计课程设计M.浙江:浙江大学出版社, 2012.5机械设计手册编委会机械设计手册（新版）M北京：机械工业出版社，2004.6李运华.机电控制M.北京航空航天大学出版社,2003. 7芮延年.机电一体化系统设计M.北京机械工业出版社,2004. 8王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述J.基础自动化,2006(6). 9章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用J.农机化研究,2006(7). 10梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用J.科技资讯,2007(9). 11 Cole Thompson AssociatesDirectory of Intelligent Buildings1999. 12 Ester DysonAdesign for living in the Digital AgeRELEASE 201997. 13 邓星钟.机电传动控制M.第三版.华中科技大学出版社.2001. 14 裴仁清.机电一体化原理M.上海大学出版社.1998. 15 李庆芬.机电工程专业英语M.哈尔滨工程大学出版社.2004.16.张建民.工业机器人M.北京:北京理工大学出版社，198817蔡自兴.机器人学的发展趋势和发展战略.机器人技术R，2001, 4 18.金茂青，曲忠萍，张桂华.国外工业机器人发展势态分析.机器人技术与应用J ，200119王雄耀.近代气动机器人(气动机械手)的发展及应用.液压气动与密封R，19