編 號無錫太湖學院畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）相 關(guān) 資 料題目： 工業(yè)機器人設計 機 電 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè)學 號： 學生姓名： 指導教師： 2013 年 5 月 25 日無錫太湖學院畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）開 題 報 告題目： 工業(yè)機器人設計 機 電 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè)學 號： 學生姓名：指導教師：2012 年 11 月 25 日 課題來源自擬科學依據(jù)（包括課題的科學意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應用前景等） 機器人是二十世紀人類最偉大的發(fā)明之一，人類對于機器人的研究由來已久。上世紀 70 年代之后，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)和人工智能技術(shù)迅速發(fā)展，機器人技術(shù)也隨之進入高速發(fā)展階段，成為綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學等多門學科而形成的高新技術(shù)。其本質(zhì)是感知、決策、行動和交互四大技術(shù)的綜合，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領域。機器人應用水平是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。機器人技術(shù)的研究在經(jīng)歷了第一代示教再現(xiàn)型機器人和第二代感知型機器人兩個階段之后進入第三代智能機器人的發(fā)展階段。機械手是在自動化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置，它是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化有機結(jié)合。機械手能代替人類完成危險、重復枯燥的工作，減輕人類勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。機械手越來越廣泛地得到了應用，在機械行業(yè)中它可用于零部件組裝 ，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數(shù)控機床、組合機床上使用更普遍。目前，機械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中一個重要組成部分。把機床設備和機械手共同構(gòu)成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，它適應于中、小批量生產(chǎn)，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，而且適應性很強。當工件變更時，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)很容易改變，有利于企業(yè)不斷更新適銷對路的品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量，更好地適應市場競爭的需要。此外，醫(yī)療機器人是目前國外機器人研究領域中最活躍、投資最多的方向之一,其發(fā)展前景非常看好。近年來,醫(yī)療機器人技術(shù)引起美、法、德、意、日等國家學術(shù)界的極大關(guān)注, 研究工作蓬勃興起。二十世紀九十年代起，國際先進機器人計劃已召開過的多屆醫(yī)療外科機器人研討會己經(jīng)立項,開展基于遙控操作的外科研究,用于戰(zhàn)傷模擬手術(shù)、手術(shù)培訓、解剖教學。歐盟、法國國家科學研究中心也將機器人輔助外科手術(shù)及虛擬外科手術(shù)仿真系統(tǒng)作為重點研究發(fā)展的項目之一在發(fā)達國家已經(jīng)出現(xiàn)醫(yī)療，外科手術(shù)機器人市場化產(chǎn)品，并在臨床上開展了大量病例研究。韓國和新加坡的機器人密度(即制造業(yè)中每萬名雇員占有的工業(yè)機器人數(shù)量)居世界第 1-3 位，包攬了前三名。西歐的意大利、法國、英國和東面的匈牙利、波蘭等，機器人制造業(yè)及應用機器人的情況都有很大發(fā)展研究內(nèi)容（1） 了解工業(yè)機械人的工作原理，國內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀。（2） 完成工業(yè)機器人的總體方案設計（包括行走機構(gòu)，回轉(zhuǎn)機構(gòu)、夾持結(jié)構(gòu)）等。（3） 完成有關(guān)零部件的選型計算、結(jié)構(gòu)強度校核計算；（4） 熟練掌握有關(guān)計算機繪圖軟件，并繪制裝配圖和零件圖紙，折合 A0 不少于 2.5張。（5） 完成設計說明書的撰寫，并翻譯外文資料 1 篇。擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析工業(yè)機器人目前已成為大規(guī)模制造業(yè)中作自動化生產(chǎn)線上的重要成員。工業(yè)機器人的技術(shù)水平和應用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平。本課題屬工程設計類課題，要求完成工業(yè)機器人的總體和零部件結(jié)構(gòu)設計。通過本設計，可以幫助學生加深對本專業(yè)的相關(guān)知識理解和提高綜合運用專業(yè)知識能力。研究計劃及預期成果研究計劃：2012 年 11 月 12 日-2012 年 12 月 25 日：按照任務書要求查閱論文相關(guān)參考資料。填寫畢業(yè)設計開題報告書。2013 年 1 月 11 日-2013 年 3 月 5 日：填寫畢業(yè)實習報告。2013 年 3 月 8 日-2013 年 3 月 14 日：按照要求修改畢業(yè)設計開題報告。2013 年 3 月 15 日-2013 年 3 月 21 日：學習并翻譯一篇與畢業(yè)設計相關(guān)的英文材料。2013 年 3 月 22 日-2013 年 4 月 11 日：分析全自動機械手中“臂”機構(gòu)的基本原理，基本理論及方法；全自動機械手中“臂” 機構(gòu)的傳動設計及基本設計計算。2013 年 4 月 12 日-2013 年 4 月 25 日：全自動機械手中“臂”機構(gòu)的設計、結(jié)構(gòu)圖、裝配圖設計；全自動機械手中“臂” 機構(gòu)傳動分析研究。2013 年 4 月 26 日-2013 年 5 月 21 日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。特色或創(chuàng)新之處（1）結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍大而安裝占地小。（2）具有很高的可達性?？梢允蛊涫植窟M入像汽車車身這樣一個封閉的空間內(nèi)進行作業(yè)，而直角坐標型的機器人就不行。（3）因為沒有移動關(guān)節(jié)，所以不需要導軌。轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)容易密封，由于軸承件是大量生產(chǎn)的標準件，則摩擦小，慣量小，可靠性好。（4）所需關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩小，能量消耗少已具備的條件和尚需解決的問題（1）通過參考大量的文獻，掌握課題研究的背景，調(diào)研國內(nèi)外有關(guān)課題研究方面的現(xiàn)狀、發(fā)展和應用情況，發(fā)現(xiàn)全自動機械手中“臂”機構(gòu)設計中的問題，明確課題研究的目的、意義、任務及內(nèi)容。（2）學習和掌握全自動機械手實現(xiàn)手術(shù)的相關(guān)方法和技術(shù)，并結(jié)合課題實際分析各種相關(guān)方法和技術(shù)的優(yōu)缺點，以便確定方案和設計內(nèi)容指導教師意見指導教師簽名：年 月 日教研室（學科組、研究所）意見教研室主任簽名：年 月 日系意見主管領導簽名：年 月 日