機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設(shè)計開題報告設(shè)計題目：三自由度圓柱坐標型工業(yè)機器人設(shè)計教 學 班：學生姓名：學 號：指導教師：完成日期：11、課題的目的與意義機器人工程是近二十多年來迅速發(fā)展起來的綜合學科。它集中了機械工程、電子工程、計算機工程、自動控制工程以及人工智能等多種學科的最新研究成果，是當代科學技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一，也是我 國科技界跟蹤國際高科技發(fā)展的重要方面。工業(yè)機器人的研究、制造和應用水平，是一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的象征，正受到許多國家的廣泛重視。2、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望目前，工業(yè)機器人的定義，世界各國尚未統(tǒng)一，分類也不盡相同。最近聯(lián)合國國際標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給工業(yè)機器人下的定義：工業(yè)機器人是一種可重復編程的多功能操作裝置，可以通過改變動作程序，來完成各種工作，主要用于搬運材料，傳遞工件。參考國外的定義，結(jié)合我國的習慣用語，對工業(yè)機器人作如下定義：工業(yè)機器人是一種機體獨立，動作自由度較多，程序可靈活變更，能任意定位，自動化程度高的自動操作機械。主要用于加工自動線和柔性制造系統(tǒng)中傳遞和裝卸工件或夾具。工業(yè)機器人以剛性高的手臂為主體，與人相比，可以有更快的運動速度，可以搬運更重的東西，而且定位精度相當高，它可以根據(jù)外部來的信號，自動進行各種操作。工業(yè)機器人的發(fā)展，由簡單到復雜，由初級到高級逐步完善，它的發(fā)展過程可分為三代：第一代工業(yè)機器人就是目前工業(yè)中大量使用的示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人，它主要由手部、臂部、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。它的控制方式比較簡單，應用在線編程，即通過示教存貯信息，工作時讀出這些信息，向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，執(zhí)行機構(gòu)按指令再現(xiàn)示教的操作。第二代機器人是帶感覺的機器人。它具有尋力覺、觸覺、視覺等進行反饋的能力。其控制方式較第一代工業(yè)機器人要復雜得多，這種機器人從 1980 年開始進入了實用階段，不久即將普及應用。第三代工業(yè)機器人即智能機器人。這種機器人除了具有觸覺、視覺等功能外，還能夠根據(jù)人給出的指令認識自身和周圍的環(huán)境，識別對象的有無及其狀態(tài)，再根據(jù)這一識別自動選擇程序進行操作，完成規(guī)定的任務。并且能跟蹤工作對象的變化，具有適應工作環(huán)境的功能。這種機器人還處于研制階段， 尚未大量投入工業(yè)應用。23、課題主要內(nèi)容和要求設(shè)計要求：綜合運用所學知識,搜集有關(guān)資料獨立完成三自由度圓柱坐標型工業(yè)機器人操作機和驅(qū)動單元的設(shè)計工作。原始數(shù)據(jù)：自動線上有Ａ，Ｂ兩條輸送帶之間距離為 1.5m，需設(shè)計工業(yè)機器人將一零件從 A 帶送到 B 帶。零件尺寸：內(nèi)孔 ￠100，壁厚 10，高 100。零件材料：45 鋼。主要內(nèi)容：在工業(yè)機器人的諸多功能中，抓取和移動是最主要的功能。這兩項功能實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和良好的伺服控制驅(qū)動。本次設(shè)計就是在這一思維下展開的。根據(jù)設(shè)計內(nèi)容和需求確定圓柱坐標型工業(yè)機器人，利用步進電機驅(qū)動和諧波齒輪傳動來實現(xiàn)機器人的旋轉(zhuǎn)運動；利用另一臺步進電機驅(qū)動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而使與滾珠絲杠螺母副固連在一起的手臂實現(xiàn)上下運動；考慮到本設(shè)計中的機器人工作范圍不大，故利用液壓缸驅(qū)動實現(xiàn)手臂的伸縮運動；末端夾持器則采用內(nèi)撐連桿杠桿式夾持器，用小型液壓缸驅(qū)動夾緊。完成設(shè)計資料如下：設(shè)計圖量折合 A0 三張左右設(shè)計說明書 1 份 （5000 字以上）4、課題進度計劃：2013 年03 月 05 日 —— 04 月 10 日查找相關(guān)資料，與指導老師商定，初步確定所選題目。04 月 11 日 —— 05 月 05 日 撰寫開題報告，收集與設(shè)計題目相關(guān)的文字信息， 圖片05 月 06 日 —— 05 月 21 日 整理相關(guān)文字資料，初步形成對設(shè)計的認識及中心思想，同時寫出論文提綱05 月 22 日 —— 06 月 25 日 進入論文寫作階段，系統(tǒng)測試，完成論文初稿。撰寫中期報告，系統(tǒng)實現(xiàn)和調(diào)試，用計算機繪制設(shè)計圖紙06 月 26 日——07 月 11 日論文定稿，上交論文及其相關(guān)資料，準備論文答辯和系統(tǒng)演示文稿。07 月 21 日 畢業(yè)答辯