《排爆机器人平衡式机械手设计》开题报告2300字

排爆机器人平衡式机械手设计开题报告（课题目的意义；主要设计（研究）内容；设计（研究）方案；预期成果；进度安排及主要参考文献等）目的意义：引发爆炸物爆炸是会造成了巨大的伤亡，在生活中也不乏会出现拆除炸弹的情况，拆除炸弹的任务尽可能是远程完成的。但处于一些极端情况下，炸弹拆除人员必须亲自到达爆炸物所处位置进行处理炸弹，训练有素的专业人员到达现场进行手动解除炸药，这一方法固然有效，然而风险高，这使得他们自己置于严重的危险之中，随时有可能丧失自己的生命。今天的排爆人员在拆除炸弹的过程中，会穿着安全防护服，使爆炸所可能产生的压力降低为最小化，并防止爆炸所造成的伤害余波到一定水平。尽管排爆防护服具有降低爆炸危险的效果，但其依旧缺乏灵活性，在另一方面，它们限制了运动能力，增加压力，从而无法完全保护到排爆人员。所以，即使在现代科技化时代，具备先进的安全预防措施，仍然今天也不可能百分百避免危险，应用EOD机器人不仅可以拯救爆炸物附近所波及的人，还可以在距离危险区几米远的地方进行操作，从而为爆炸物专家提供了一个完全安全的场所。此外，这些机器人不仅可以用于解除爆炸武器，还可以收集威胁物质和区域的信息。在实际应用中，可以代替人进入危险可疑区域进行检查、取出的操作，从而其对提高排爆领域的安全性具有深刻意义。主要研究内容：第一章对排爆机器人的研究背景进行调查，明确其研究的重大意义，并对国内外排爆机器人相关技术展开研究，以及对发展趋势进行了解。第二章对排爆机器人平衡式机械手的总体方案进行相应设计，根据排爆机器人设计的主要参数和运动要求进行结构、驱动、材料等方案确定，以及对机械臂整体经济性指标进行分析。第三章对排爆机器人平衡式机械手的基座进行具体设计分析，对基座部分腰关节进行减速机和电机的选型，并且对于关键零部件如蜗轮蜗杆进行强度校核，从计算的角度出发确保机械臂的强度符合要求。第四章对排爆机器人平衡式机械手的大臂进行具体设计分析，其中大臂部分包含肩关节和肘关节，分别驱动大臂和小臂的运动，对其减速机和电机的选型进行具体计算。第五章对排爆机器人平衡式机械手的小臂进行具体设计分析，小臂部分存在腕关节的减速机和电机选型，驱动小臂的旋转运动，实现末端执行机构多方位多角度抓取危险物。第六章对排爆机器人平衡式机械手的末端执行机构进行具体分析，对其减速机和电机选型进行计算，以及末端执行机构需要满足自锁的条件，并且考虑到抓取不同尺寸、形态的危险物的现实情况，进行末端执行机构的创新性设计。第七章对排爆机器人平衡式机械手的自平衡装置进行设计，通过所需要实现的设计目的进行相关装置的选型，以及对实际工作情况进行分析。第八章对排爆机器人平衡式机械手进行控制系统的设计。研究方案：本设计主要通过Solidworks软件对排爆机器人平衡式机械手进行结构方面的设计，并通过TIAPortalV15.1进行控制系统的设计。首先查阅和收集排爆机器人机械臂相关的传动机构与工作原理，根据排爆机械臂的主要参数，对总体设计方案进行定案。在排爆机械臂所需要夹持最大载荷的基础下，绘制基座、大臂、小臂、末端执行机构的三维图以及整体零部件的装配图。并且考量到机械臂的所产生的的翻转力矩，对其设计自平衡装置，绘制其零部件三维图以及对自平衡装置与机械臂进行装配。最后对排爆机械臂实际工作条件下所需要配备的控制系统进行设计。预期结果：针对本课题中所研究的机械臂方面设计，考虑到机械臂需要趋于轻便化、灵敏化。根据实际具体工作情况进行分析，当排爆机器人进入工作任务环境内，避开障碍物并达到可疑危险物附近时，排爆机器人需要具备一只运动快速、精确的机械臂对危险物进行快速识别与抓取的动作。因此，本课题在设计的过程中对于材料的选择融入质量轻、刚度高的特点，结构设计的过程中融合反应快、运动精确的结构设计。进度安排：第一阶段（2022.10.01-2021.10.31）任务书下达，资料搜集整理，完成论文选题。第二阶段（2022.11.01-2022.12.10）完成任务书、选题表和开题报告的撰写。第三阶段（2022.12.11-2022.12.31）完成毕业设计初稿。第四阶段（2023.01.01-2023.01.15）完成毕业设计第二稿。第五阶段（2023.01.16-2023.05.15）完成毕业论文定稿、查重、盲审。第六阶段（2023.05.16-2023.06.10）准备毕业论文答辩。第七阶段（2023.06.11-2023.06.26）进行毕业论文答辩，完成资料归档。参考文献：[1]王跃.一种码垛机械手的设计及其计算[J].锻压装备与制造技术,2022,57(05):31-35.[2]李世强,王霞.工业机械手自动化控制系统设计[J].自动化技术与应用,2022,41(10):1-3+14.[3]经韬,李麒.基于ABBIRB2600机械手的一种数控车床自动上下料输送装备的设计[J].自动化技术与应用,2022,41(10):19-22+88.[4]庄亚文.基于PLC的桁架机械手控制系统设计[J].承德石油高等专科学校学报,2022,24(05):30-34.[5]姚方辉,扶玉珍,李文仿.一种临床微创手术用刚性可控机械手设计与研究[J].中国医疗设备,2022,37(10):37-40.[6]张元,黄志辉,彭辰晨,曹丽芳,邹杰,焦祥.基于机器视觉系统的机械手设计[J].南方农机,2022,53(19):18-20.[7]赵海奇.操作机器人机械手爪的设计研究及应用[J].南方农机,2022,53(19):95-97.[8]庾鹏.汽车钣金零部件下料机械手爪的模块化设计方法研究[J].内燃机与配件,2022(19):53-55.[9]杨昆明,周欣,王鹏,王晋鹏.仿生灵巧机械手设计与自适应控制[J].电子设计工程,2022,30(18):91-94+99.[10]吴全会,邵旭辉,潘柏松,施罗杰.复合驱动双指柔性机械手的设计与控制[J].浙江大学学报(工学版),2022,56(09):1845-1855.[11]廖明蕾.煤矿钻机机械手结构设计及分析[J].现代信息科技,2022,6(17):56-59.[12]杨阳.基于solidworks的搬运机械手设计及仿真研究[J].科学技术创新,2022(25):145-150.[13]陈修龙,张昊,蔡从浩.工件搬运机械手平台的结构设计与分析[J].实验科学与技术,2022,20(04):1-6.[14]王一帆,赵琛,袁梦扬,关光.六自由度机械手控制系统设计与仿真[J].数字技术与应用,2022,40(08):194-199.[15]潘红恩,徐红金,黄旭宸,钱鹏.一种全自动蛋皮机的设计研究[J].机械制造与自动化,2022,51(04):203-205.指导教师意见（对课题设计（研究）内容的深度、广度及设计（研究）方案的意见和对毕业设计（论文）结果的预测等）指导意见：应从叙述课题研究的内容，评价难易度、工作量；对设计方案的可行性进行评价；对毕业设计的结果进行预测；是否同意开题等意见。指导意见：应从叙述课题研究的内容，评价难易度、工作量；对设计方案的可行性进行评价；对毕业设计的结果进行预测；是否同意开题等意见。意见尽量占满2/3以上。小四号宋体。指导教师签名：年月日系（教研室）审核意见：签名：若系主任是指导教师，请副主任或教学院长签名。签名：若系主任