箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計

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軟件進行包裝箱自動碼垛設(shè)備的設(shè)計，通過本設(shè)計可以掌握非標生產(chǎn)裝備的設(shè)計過程。此外，在設(shè)計中可培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，獨立分析和解決實際工程問題的能力，使學(xué)生在、編寫技術(shù)文件、查閱文獻和三維設(shè)計軟件應(yīng)用能力方面受到一次綜合訓(xùn)練，最終達到畢業(yè)要求所要求達到的能力?？尚行裕捍嗽O(shè)計來源于生產(chǎn)實踐，設(shè)計內(nèi)容具有較強的專業(yè)性，傳動結(jié)構(gòu)典型，涉及較多機械設(shè)計理論，綜合性較強。在調(diào)查研究、查閱資料及綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，借助 CATIA、SOLIDWORKS 等三維軟件的功能有能力完成任務(wù)。技術(shù)路線：（1）明確設(shè)計任務(wù)，收集有關(guān)資料。（2）包裝箱自動碼垛轉(zhuǎn)移設(shè)備傳動方案制定。（3）包裝箱拾取方案制定。（4）電機、氣動元件選型。（5）三維建模，校驗、修改并完善。（6）撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，完成技術(shù)圖紙。復(fù)雜工程問題界定（1）必須運用深入的工程原理，經(jīng)過分析才可能得到解決；（該項必須具備）（下面2-7項，具備其中至少一項，即為復(fù)雜工程問題）（2）設(shè)計多方面的技術(shù)、工程和其它因素，并可能相互有一定沖突；（3）需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性；（4）不是僅靠常用方法就可以完全解決的；（5）問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標準和規(guī)范中；（6）問題相關(guān)各方利益不完全一致；（7）具有較高的綜合性，包含多個相互關(guān)聯(lián)的子問題。畢業(yè)設(shè)計解決的復(fù)雜問題分析及具體實施方法：針對特征 1：本設(shè)計需要針對給出轉(zhuǎn)移機械手的企業(yè)的技術(shù)要求，利用機械原理的理論分析其工作原理，分析各組成部分的作用和工作原理，才能得到設(shè)計方案，并在設(shè)計開題報告和說明書中給出。實施方法：開題報告、說明書方案論證部分。針對特征 2：在設(shè)計過程中需要根據(jù)設(shè)計要求來給出設(shè)計方案，但是在方案的選擇上存在多種可行性，如零件是自制還是外購，零件的加工精度和經(jīng)濟性，產(chǎn)品的成本控制和企業(yè)的技術(shù)要求等技術(shù)和工程因素之間都存在著一定沖突。針對特征 3：在設(shè)計過程中需要利用到國家相關(guān)的標準的相關(guān)要求和測量原理，在將原理變成實際的應(yīng)用設(shè)備的設(shè)計過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性，在設(shè)計過程中才能將原理實現(xiàn)針對特征 6：在設(shè)計生產(chǎn)過程中，設(shè)計生產(chǎn)者考慮的是達到設(shè)計要求，利益最大化，而使用方達到設(shè)計要求的同時，考慮成本最低。兩者利益正好相對。針對特征 7：在本設(shè)計過程中，綜合應(yīng)用機械原理，機械設(shè)計，三維計算機輔助設(shè)計，二維工程圖和國家制圖標準，氣動元件，機械傳動設(shè)備，電機，現(xiàn)代工具如電腦，互聯(lián)網(wǎng)等多種工具和技術(shù)的使用。系部意見：教研室主任簽字：2020年3 月 2 日企業(yè)專家意見：企業(yè)專家簽字： 2020年3 月 2日學(xué)院（系）審查意見：院長（系主任）簽字：2020年3 月 2日本畢業(yè)設(shè)計題目內(nèi)容對應(yīng)畢業(yè)設(shè)計課程目標情況說明課程目標1在開題和說明書的完成過程中需要查找資料，收集分析判斷解決箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的工作原理，為完成方案設(shè)計提供理論依據(jù)。參考文獻，畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、審題表、畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標2參與企業(yè)實際項目的方案設(shè)計，根據(jù)用戶要求提出初始設(shè)計要求和相應(yīng)查找的標準等提出多種可行方案，通過方案對比分析，模擬驗證等確定和完成解決方案。開題報告、畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標3在箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計中，學(xué)生需要依照機械手的國家標準應(yīng)用理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等設(shè)來完成本機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計說明書 圖紙 建模課程目標4在理解和分析客戶需求和技術(shù)要求的前提下，考慮設(shè)計裝置安全保護，通過設(shè)置導(dǎo)線防護罩等裝置提高設(shè)備的安全性，同時要考慮經(jīng)濟因素，為客戶和生產(chǎn)廠家提供最優(yōu)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標5利用 CATIA或者Solidworks軟件完成產(chǎn)品的零件建模和裝配，在裝配過程中進行干涉驗證，對設(shè)計中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)問題進行分析和優(yōu)化。設(shè)計說明書 圖紙課程目標6利用知網(wǎng)等計算機和互聯(lián)網(wǎng)工具等現(xiàn)代信息技術(shù)進行設(shè)計文獻檢索，獲取與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的資料。利用catia等現(xiàn)代技術(shù)工具完成圖紙的繪制，模型建立。課程目標7在說明書和開題報告的完成過程中，考慮箱式工件轉(zhuǎn)移機械手對港口運輸?shù)挠绊懖⒔o與論述，理解箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的設(shè)計對港口運輸行業(yè)的意義。開題報告、說明書課程目標8結(jié)合箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計項目，要考慮在設(shè)計過程中箱式工件的尺寸大小和應(yīng)用場合的不同，在設(shè)計中,考慮對箱式工件拾取的適應(yīng)性或針對未來可能使用型號設(shè)計結(jié)構(gòu)的可擴展性或模塊化設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標9使用 office 組件撰寫技術(shù)報告，在畢業(yè)設(shè)計過程中通過專業(yè)術(shù)語與指導(dǎo)教師進行交流，闡述設(shè)計內(nèi)容，與指導(dǎo)老師交流設(shè)計不明了的地方，聽取指導(dǎo)老師指導(dǎo)。撰寫開題報告、畢業(yè)設(shè)計答辯 PPT、答辯發(fā)言課程目標10翻譯與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容切實相關(guān)的專業(yè)技術(shù)文件，文獻，在設(shè)計說明書撰寫過程中翻譯摘要，以準確的語言進行具有使用外語進行跨學(xué)科的專業(yè)技術(shù)文件翻譯、書寫的能力。并能理解不同區(qū)域、國家、文化對知識和能力的影響和要求，具有跟隨國際技術(shù)發(fā)展趨勢、研究熱點的能力。外文翻譯，設(shè)計說明書中英文摘要課程目標11在說明書中專有一節(jié)，寫有關(guān)設(shè)計題目的項目管理、質(zhì)量管理、經(jīng)濟成本核算分析內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標12對于在設(shè)計過程中，項目所需要的專業(yè)知識和能力，軟件使用能力，非標自動化產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新能力。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標13使用互聯(lián)網(wǎng)、書籍、媒體學(xué)習(xí)設(shè)計相關(guān)知識或查找相關(guān)資料，自主學(xué)習(xí)，提高自身專業(yè)業(yè)務(wù)水平畢業(yè)設(shè)計說明書，設(shè)計成果備注：1.此表由擬擔任畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)工作的教師填寫，每個題目填報一張表，一式兩份；2.部分分項填寫時，只在對應(yīng)項內(nèi)打“”即可； 3.表中真實題目是指在學(xué)校、生產(chǎn)、科研及其它單位實際立項的課題； 4.指導(dǎo)教師如果是外聘，應(yīng)在所在單位欄中加注（外聘）字樣； 5.在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作開始前，各院（系）將此表匯總，報教務(wù)處備案。參考資料：機制專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計課程目標：畢業(yè)要求支撐的畢業(yè)要求指標點課程目標課程目標主要教學(xué)內(nèi)容畢業(yè)要求2問題分析2.3能認識到解決機械設(shè)計、制造工藝和機電控制領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題有多種方案可選擇，會通過文獻研究尋求可行的替代解決方案，并能運用基本原理，分析過程的影響因素，獲得有效結(jié)論。課程目標1資料綜述實現(xiàn)設(shè)計可采用的原理分析目標1：能夠識別畢業(yè)設(shè)計設(shè)計項目的技術(shù)路線和實現(xiàn)方法的不同，通過資料收集分析判斷出解決該設(shè)計問題合理的解決方案。機電產(chǎn)品或非標自動化設(shè)備中的機械精度、機械傳動、結(jié)構(gòu)強度等技術(shù)難點的解決原理、方法和知識。參考文獻，方案原理、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)、審題表、畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)要求3設(shè)計/開發(fā)解決方案 3.1掌握機械設(shè)計、制造工藝和機電控制系統(tǒng)的設(shè)計原則、方法和流程，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素，能夠設(shè)計針對機械設(shè)計、制造工藝和機電控制領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案；課程目標2總體方案設(shè)計，多方案對比分析目標2：能運用機械工程知識和方法，通過文獻研究比較分析，給出畢業(yè)設(shè)計題目的設(shè)計路線或技術(shù)方案。參與企業(yè)實際項目的方案設(shè)計，根據(jù)用戶要求提出初始設(shè)計方案。開題報告、畢業(yè)設(shè)計說明書3.2能結(jié)合特定的工程需求分析，對機械傳動、機械結(jié)構(gòu)、機電控制等單元部件進行設(shè)計并能夠在設(shè)計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識；課程目標3設(shè)計計算、詳細設(shè)計設(shè)計中體現(xiàn)的創(chuàng)新之處目標3：使用理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等構(gòu)建畢業(yè)設(shè)計的路線和方案。 結(jié)合企業(yè)實際項目，應(yīng)用機械原理、機械設(shè)計等知識進行設(shè)計計算、方案分析與對比。方案可行性論證。畢業(yè)設(shè)計說明書 圖紙 建模3.3能夠進行機械系統(tǒng)設(shè)計和機械制造工藝流程設(shè)計，在設(shè)計中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。課程目標4設(shè)計中對滿足法律、環(huán)境、安全等要求的論述目標4：理解和分析機械項目的技術(shù)要求和用戶需求，考慮安全、環(huán)境、法律、經(jīng)濟因素，構(gòu)建最終技術(shù)方案并論證可行性，優(yōu)化最終設(shè)計。進行機電系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計和控制部分設(shè)計；機電液器件選型和控制系統(tǒng)設(shè)計；畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具 5.2能夠開發(fā)、選擇與使用仿真工具、計算機輔助設(shè)計制造分析軟件、及機電控制編程軟件對機械設(shè)計、制造工藝和機電控制等有關(guān)的復(fù)雜工程問題進行分析、預(yù)測和模擬，并能理解其局限性；課程目標5有應(yīng)用分析軟件對設(shè)計進行分析、模擬、仿真的內(nèi)容目標5：能夠利用各類軟件進行運動仿真，結(jié)構(gòu)計算，有限元仿真，模流分析、機床切削模擬等計算模擬，并對工程問題進行分析，優(yōu)化或并與理論計算相比較，得到結(jié)果并認識到其運算結(jié)果只是對設(shè)計理想狀態(tài)的模擬并具有局限性。設(shè)計說明書 圖紙 5.3能夠運用計算機和互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)、文獻檢索工具獲取信息課程目標6檢索資料目標6：熟練應(yīng)用計算機、互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等信息資源獲得信息，使用獲得的資訊。合理使用現(xiàn)代專業(yè)軟件完成專業(yè)內(nèi)容設(shè)計。利用知網(wǎng)等計算機和互聯(lián)網(wǎng)工具等現(xiàn)代信息技術(shù)、文獻檢索工具獲取與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的資料。開題報告、說明書使用autocad、catia完成圖紙的繪制。畢業(yè)要求6：標準6工程與社會6.2能夠分析評價機械工程設(shè)計、項目實施、生產(chǎn)過程以及復(fù)雜工程問題的解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔的責(zé)任。課程目標7說明本課題對社會的影響目標7：通過分析和評價機械工程設(shè)計、項目實施、生產(chǎn)過程對社會、健康、安全、法律以及文化的影響?？紤]項目實際生產(chǎn)設(shè)計制造過程對生產(chǎn)企業(yè)上下游的影響，理解項目開發(fā)設(shè)計的社會、健康、安全、法律以及文化意義。開題報告、說明書畢業(yè)要求7：工程與社會 環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展 7.2能夠從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的角度，評價機械產(chǎn)品全生命周期中對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。課程目標8本設(shè)計的產(chǎn)品在使用過程中能源消耗、環(huán)境影響目標8：具有能夠結(jié)合設(shè)計項目，預(yù)期環(huán)境政策和可持續(xù)發(fā)展等產(chǎn)業(yè)政策因素對畢業(yè)設(shè)計中方案、路線及產(chǎn)品生命周期的影響并依照預(yù)期對設(shè)計項目做出修改的能力。從企業(yè)實際項目研發(fā)的角度，理解環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等產(chǎn)業(yè)政策對設(shè)計的影響并依照發(fā)展規(guī)律對設(shè)計做出修改。畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)要求10：溝通 10.2具備撰寫技術(shù)報告、設(shè)計工程圖紙、制作演示文稿等書面表達能力；課程目標9書面口頭表達能力目標9：能通過口頭及書面方式進行有效溝通和交流，具備撰寫技術(shù)報告、設(shè)計演示文稿、陳述發(fā)言、答辯等能力。使用office撰寫技術(shù)報告、設(shè)計演示文稿、陳述發(fā)言、答辯。撰寫開題報告、畢業(yè)設(shè)計答辯PPT、答辯發(fā)言10.3具具備一定的國際視野，具有英語聽說讀寫的基本能力，能在跨文化背景下就專業(yè)問題進行溝通和交流。了解機械工程專業(yè)領(lǐng)域的國際技術(shù)發(fā)展趨勢、研究熱點，理解和尊重世界不同文化的差異性和多樣性。課程目標10外語能力、國外技術(shù)的發(fā)展目標10：具有使用外語進行跨學(xué)科的專業(yè)技術(shù)文件翻譯、書寫的能力。并能理解不同區(qū)域、國家、文化對知識和能力的影響和要求，具有跟隨國際技術(shù)發(fā)展趨勢、研究熱點的能力。外文翻譯，設(shè)計說明書中英文摘要畢業(yè)要求11項目管理11.3能夠?qū)⒐こ坦芾碓?、技術(shù)經(jīng)濟決策方法應(yīng)用于機械工程領(lǐng)域的設(shè)計、制造和生產(chǎn)活動中。課程目標11模仿企業(yè)做項目的過程，寫出項目的設(shè)計流程、項目的階段管理計劃、項目成本核算與分析目標11：認識并熟悉機械行業(yè)中一個機械工程項目設(shè)計實施流程，在畢業(yè)設(shè)計過程中按照項目規(guī)劃及實施。在說明書中增加一節(jié)，寫有關(guān)設(shè)計題目的項目管理、質(zhì)量管理、經(jīng)濟成本核算分析內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)要求12：自主學(xué)習(xí) 12.1能認識到科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，理解不斷學(xué)習(xí)的必要性，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識；課程目標12先進的技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用或論述目標12：理解技術(shù)進步對知識和能力的影響和要求，具有跟蹤和識別本學(xué)科新知識發(fā)展和新研究的意識。學(xué)習(xí)企業(yè)項目所需要的專業(yè)知識和能力，軟件使用能力，非標自動化產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新能力；畢業(yè)設(shè)計說明書12.2具有自主學(xué)習(xí)能力，掌握自主學(xué)習(xí)的方法，能夠有效拓展知識和能力。效拓展知識和能力；課程目標13為完成該設(shè)計，自學(xué)拓展了什么知識并應(yīng)用在設(shè)計中目標13：掌握自主獲取學(xué)科專業(yè)知識信息的方法，自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)學(xué)科專業(yè)知識和適應(yīng)社會持續(xù)發(fā)展。使用互聯(lián)網(wǎng)、書籍、媒體學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計說明書 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書論文題目：箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)院名稱專業(yè)名稱班級名稱學(xué) 號指導(dǎo)教師教師職稱學(xué) 歷畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 題 目箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計專業(yè)班級任務(wù)書下發(fā)日期畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容：本設(shè)計的題目是：箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計涉及的具體內(nèi)容是：總體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計；工件的傳送機構(gòu)設(shè)計，機械手的橫向進給機構(gòu)設(shè)計；工件的夾持機構(gòu)的設(shè)計；開題報告1份；外文翻譯1份；設(shè)計說明書1份；手工繪圖1張等。本設(shè)計的背景：題目來源于吉林省東元精密機械有限公司，本設(shè)計是應(yīng)用專業(yè)知識完成箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)備的設(shè)計。隨著港口包裝箱吞吐量迅速增加,堆場迫切要求提高港口作業(yè)效率。影響港口堆場作業(yè)效率的主要因素之一是過多的翻箱作業(yè)。本設(shè)計針對后方堆場,根據(jù)包裝箱初始位置將影響提箱翻箱量,以普通箱的堆碼運送轉(zhuǎn)移問題為研究對象,設(shè)計一款包裝箱自動碼垛運送轉(zhuǎn)移設(shè)備開題報告要求：研究項目的意義；國內(nèi)外的發(fā)展情況；研究項目的內(nèi)容；項目的技術(shù)要求；設(shè)計總體方案；設(shè)計技術(shù)路線；進度安排。畢業(yè)設(shè)計說明書要求：說明書應(yīng)包括標題、摘要、目錄、前言、正文、結(jié)論、總結(jié)與體會、謝辭、參考文獻、附錄等。正文內(nèi)容包括：設(shè)計方案論證；計算部分；設(shè)備及產(chǎn)品選型；結(jié)構(gòu)設(shè)計；安裝布置設(shè)計；樣機或試件測試、方案的校驗等（可無）。本畢業(yè)設(shè)計題目內(nèi)容對應(yīng)畢業(yè)設(shè)計課程目標情況說明課程目標1在開題和說明書的完成過程中需要查找資料，收集分析判斷解決箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的工作原理，為完成方案設(shè)計提供理論依據(jù)。參考文獻，畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、審題表、畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標2參與企業(yè)實際項目的方案設(shè)計，根據(jù)用戶要求提出初始設(shè)計要求和相應(yīng)查找的標準等提出多種可行方案，通過方案對比分析，模擬驗證等確定和完成解決方案。開題報告、畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標3在箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計中，學(xué)生需要依照機械手的國家標準應(yīng)用理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等設(shè)來完成本機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計說明書 圖紙 建模課程目標4在理解和分析客戶需求和技術(shù)要求的前提下，考慮設(shè)計裝置安全保護，通過設(shè)置導(dǎo)線防護罩等裝置提高設(shè)備的安全性，同時要考慮經(jīng)濟因素，為客戶和生產(chǎn)廠家提供最優(yōu)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標5利用 CATIA或者Solidworks軟件完成產(chǎn)品的零件建模和裝配，在裝配過程中進行干涉驗證，對設(shè)計中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)問題進行分析和優(yōu)化。設(shè)計說明書 圖紙課程目標6利用知網(wǎng)等計算機和互聯(lián)網(wǎng)工具等現(xiàn)代信息技術(shù)進行設(shè)計文獻檢索，獲取與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的資料。利用catia等現(xiàn)代技術(shù)工具完成圖紙的繪制，模型建立。課程目標7在說明書和開題報告的完成過程中，考慮箱式工件轉(zhuǎn)移機械手對港口運輸?shù)挠绊懖⒔o與論述，理解箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的設(shè)計對港口運輸行業(yè)的意義。開題報告、說明書課程目標8結(jié)合箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計項目，要考慮在設(shè)計過程中箱式工件的尺寸大小和應(yīng)用場合的不同，在設(shè)計中,考慮對箱式工件拾取的適應(yīng)性或針對未來可能使用型號設(shè)計結(jié)構(gòu)的可擴展性或模塊化設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標9 使用 office 組件撰寫技術(shù)報告，在畢業(yè)設(shè)計過程中通過專業(yè)術(shù)語與指導(dǎo)教師進行交流，闡述設(shè)計內(nèi)容，與指導(dǎo)老師交流設(shè)計不明了的地方，聽取指導(dǎo)老師指導(dǎo)。撰寫開題報告、畢業(yè)設(shè)計答辯 PPT、答辯發(fā)言課程目標10 翻譯與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容切實相關(guān)的專業(yè)技術(shù)文件，文獻，在設(shè)計說明書撰寫過程中翻譯摘要，以準確的語言進行具有使用外語進行跨學(xué)科的專業(yè)技術(shù)文件翻譯、書寫的能力。并能理解不同區(qū)域、國家、文化對知識和能力的影響和要求，具有跟隨國際技術(shù)發(fā)展趨勢、研究熱點的能力。外文翻譯，設(shè)計說明書中英文摘要課程目標11 在說明書中專有一節(jié)，寫有關(guān)設(shè)計題目的項目管理、質(zhì)量管理、經(jīng)濟成本核算分析內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標12 對于在設(shè)計過程中，項目所需要的專業(yè)知識和能力，軟件使用能力，非標自動化產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新能力。畢業(yè)設(shè)計說明書課程目標13 使用互聯(lián)網(wǎng)、書籍、媒體學(xué)習(xí)設(shè)計相關(guān)知識或查找相關(guān)資料，自主學(xué)習(xí)，提高自身專業(yè)業(yè)務(wù)水平畢業(yè)設(shè)計說明書，設(shè)計成果畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要設(shè)計要求與技術(shù)參數(shù):（1）傳送帶長度到達3m，傳送帶速度30m/min。（2）運動速度：X-50m/min ，Z-20m/min。（3）搬運的箱體工件重量可達25kg。（4）搬運工件長度730mm，寬度680mm，高度905mm。（5）定位精度0.1。（6）工件夾持為氣動。 畢業(yè)設(shè)計（論文）的成果要求:方案設(shè)計合理、可行、經(jīng)濟，結(jié)構(gòu)緊湊；元件選擇正確、合理；在設(shè)計中要進行傳動計算、功率分析、效率計算、強度驗算、結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計中要廣泛查閱有關(guān)資料、圖冊、綜合應(yīng)用。機械結(jié)構(gòu)總裝配圖（A0一張）；零件圖若干（折合A0二張，A1一張）；開題報告1份（3000字以上）；外文翻譯1份（原文單詞3000以上）；設(shè)計說明書1份（1.5萬字以上）； 其中1張為手工繪圖，其它為計算機繪圖，將所有設(shè)計資料電子版刻制成一張光盤。主要參考文獻：1 譚慶昌 趙洪志主編.機械設(shè)計.高等教育出版社，2004.7；2 毛謙徳 李振清主編.機械設(shè)計師手冊（第二版）.機械工業(yè)出版社，2005.1；3 蒲良貴. 機械原理.北京：高等教育出版社.2006 4 朱龍根 主編簡明機械零件設(shè)計手冊.(第二版)機械工業(yè)出版社，2005.8；5 許福玲 陳堯明. 液壓與氣壓傳動M.機械工業(yè)出版社，2007.56 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊.液壓傳動與控制M.機械工業(yè)出版社，20077 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊.密封件、密封與潤滑M.機械工業(yè)出版社，20078 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊.氣壓傳動與控制M.機械工業(yè)出版社，20079 劉小年,郭克希主編.機械制圖（機械類、近機類）.機械工業(yè)出版社，2004.10。10 王伯平.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)第3版，機械工業(yè)出版社.2008.任務(wù)書編制教師（簽章）： 2020年 3 月 1日教研室審核意見:教研室主任(簽章): 2020 年 3 月 1 日學(xué)院審核意見:學(xué)院院長(簽章): 2020 年 3 月 1 日備注注：任務(wù)書中的數(shù)據(jù)、圖表及其他文字說明可作為附件附在任務(wù)書后面，并在主要要求中標明：“見附件” Context-Dependent Compensation Scheme to Reduce Trajectory Execution Errors for Industrial Manipulators用前后參照補償方案減少工業(yè)機械手的軌跡執(zhí)行誤差資料來源：2019 International Conference on Robotics and Automation (ICRA)Palais des congres de Montreal, Montreal, Canada,May 20-24, 2019設(shè)計題目： 箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計 學(xué)生姓名學(xué)院名稱專業(yè)名稱班級名稱學(xué) 號指導(dǎo)教師教師職稱完成時間8摘要當前，由于機器人模型不準確，執(zhí)行器錯誤和控制器限制而導(dǎo)致的錯誤，自動生成的軌跡無法直接用于需要執(zhí)行高精度的任務(wù)。這些軌跡通常需要手動優(yōu)化。這在小批量生產(chǎn)中，在經(jīng)濟上是不可行的。更糟的是是，執(zhí)行誤差取決于軌跡和末端執(zhí)行器負載的性質(zhì)，因此無法設(shè)計出通用的自動補償方案來減少軌跡誤差。本文提出了一種用于分析給定軌跡，對給定軌跡的一小部分執(zhí)行探索性物理運行以及基于測量數(shù)據(jù)試驗補償方案的方法。試驗型補償方案是參照前后的運行軌跡以用于減少執(zhí)行誤差。我們已經(jīng)通過進行物理實驗證明了這種方法的可行性。1. 介紹機器人的可重復(fù)性衡量了機器人在負載配置不變的情況下可以精確地返回到先前訪問過（或教過的）工作空間配置（例如末端執(zhí)行器的位置和方向）。當工業(yè)機械手使用反饋控制在給定的負載配置下移動時，它在受控環(huán)境（例如典型的工廠車間或辦公室環(huán)境）中不會遇到意料之外的干擾。因此，執(zhí)行相同的運動命令會導(dǎo)致關(guān)節(jié)軌跡相同的結(jié)果。大多數(shù)工業(yè)機械手具有出色的重復(fù)性，它們可以以低錯誤返回到相同的工作空間位置機器人的準確性衡量了機器人可以達到指定工作空間配置的精度。這需要進行反向運動學(xué)計算以計算關(guān)節(jié)角，并使用反饋控制器來獲得所需的關(guān)節(jié)值。機器人的運動學(xué)誤差（例如，連桿尺寸，平行度，正交性誤差等），關(guān)節(jié)誤差（例如，傳感器誤差等）和非運動學(xué)誤差（例如，連桿剛度，齒輪間隙等）1 導(dǎo)致偏離末端執(zhí)行器預(yù)期的位置。這種偏差被認為是路徑誤差，而準確性是該誤差的衡量。此外，當機器人正在跟蹤軌跡時，由于控制器的原因，機器人到達配置時可能會有延遲。為避免振蕩，機器人中使用的PID（比例積分微分）控制器通常在過阻尼狀態(tài)下運行，這會導(dǎo)致跟蹤性能下降。到達配置的時間延遲被認為是軌跡跟蹤誤差。對于大多數(shù)工業(yè)機器人而言，可重復(fù)性遠勝于準確性。當今行業(yè)中最常見的機器人編程方法是使用示教器手動將機器人引導(dǎo)至所需配置并記錄與所需配置關(guān)聯(lián)的關(guān)節(jié)角度。然后在執(zhí)行過程中回放記錄的配置。這種操作模式充分利用了機器人的高重復(fù)性，避免了直接跟蹤計算軌跡時精度低的問題。但是，在許多應(yīng)用中，例如機器人2-5的增材制造，機器人精加工6，機器人復(fù)合材料鋪層7或移動操縱8常常需要通過掃描或CAD（計算機輔助設(shè)計）文件自動生成機器人軌跡。這些軌跡通常需要人工細化。這在小批量生產(chǎn)上在經(jīng)濟上不可行。參考在移動的工件上雕刻圓形圖案的示例（見圖1）。圖1中所示的參考軌跡用于執(zhí)行此操作。圖1顯示由于執(zhí)行錯誤，圓中存在很大的缺陷。而我們需要自動軌跡補償方法。圖1：實際演示關(guān)節(jié)機器人中執(zhí)行錯誤的實際設(shè)置，設(shè)置原理圖和參考軌跡圖1/在機床和3D（3維）打印機中，有了參照前后軌跡的補償方法，該方法可以校正計算的軌跡以準確地考慮硬件的可變性。我們使用這項前后參照的補償方案，是因為補償方法適用于各種軌跡和工件位置（例如，前后無關(guān)的DH（Denavit-Hartenberg）參考補償方案，用于使機器人在任何給定的情況下都能獲得較高的精度軌跡9，10）。這些方法的成功取決于這樣一個事實，即不同關(guān)節(jié)引入的誤差是彼此獨立的。然而，由于關(guān)節(jié)之間的耦合，這種方法在多關(guān)節(jié)機器人上的應(yīng)用限制了精度的提高。獨立于前后參照的補償方案的另一個嚴重缺陷是它們不能動態(tài)地考慮末端執(zhí)行器所承受的負載。顯然，前后參照補償?shù)姆椒ㄔ诖蠖鄶?shù)情況下不會提高準確性。在本文中，我們提出這種參照前后補償（C-DC）方案，旨在減少給定軌跡執(zhí)行中的錯誤。重要的是要注意，我們的補償方案獨特地迎合了任何給定的軌跡，并適應(yīng)了任何給定的末端執(zhí)行器負載。我們的方法分析給定的軌跡，選擇軌跡的很小一部分，并使用此選定的軌跡進行首次探索性運行。在第一次探索性運行的執(zhí)行過程中測量誤差，并使用該誤差數(shù)據(jù)自動設(shè)計補償方案。通過使用小的軌跡樣本執(zhí)行第二次探索性運行，可以驗證本文的補償方案。最后，在完整軌跡的執(zhí)行過程中采用補償方案以減少執(zhí)行誤差。探索性軌跡的執(zhí)行增加了總體軌跡的執(zhí)行時間。我們的目標是在探索性運行過程中使用軌跡的最小可能部分，以最大程度地減少總體軌跡執(zhí)行時間的增加。結(jié)果顯而易見，有可能研究出一種前后參照的補償方案，該方案可以顯著減少軌跡執(zhí)行錯誤，同時將總體執(zhí)行時間僅增加10。這項工作可以在需要高軌跡執(zhí)行精度的應(yīng)用程序中使用自動生成的軌跡。此外，即使不使用工業(yè)機器人的控制器，我們的補償方案也能正常工作。相關(guān)工作前后參照的軌跡誤差補償?shù)难芯恐饕性趦蓚€領(lǐng)域：（1）校正軌跡路徑誤差和（2）校正軌跡跟蹤時間。長期以來，一直在研究機器人的前后無關(guān)路徑和定位誤差校正11-19。通常，通過估計整個機器人工作空間中的路徑錯誤并在執(zhí)行任何軌跡之前進行補償，來完成機器人的前后無關(guān)的路徑錯誤校正。 Alici和Shirinzadeh通過使用諸如傅立葉多項式和普通多項式之類的分析函數(shù)來估計機械手的路徑誤差 20。 Aoyagi等人則使用非線性最小二乘法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來估計路徑誤差21。最近，Nguyen等人采用擴展的卡爾曼濾波算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來估計路徑誤差22。所有這些方法雖然在機械手的整個工作空間中都是有效的，但它們不能保證在任何端部執(zhí)行器負載下所有可能軌跡的誤差減少。此外，它們在路徑誤差估計中沒有考慮軌跡的時間跟蹤問題。大多數(shù)前后無關(guān)的軌跡跟蹤誤差校正的研究都是在軌跡執(zhí)行時進行的23，24。 Steinhauser和Swevers已經(jīng)使用了迭代學(xué)習(xí)控制方案來減少工業(yè)機器人的路徑時間跟蹤誤差25。kali等人提出使用具有時間延遲估計的超扭曲算法來實現(xiàn)高精度的軌跡跟蹤26。baek等人目前提出了一種自適應(yīng)時間延遲控制方案，以提高機械手的時間跟蹤性能27。 Jin等人已經(jīng)使用了Takagi-Sugeno-Kangfuzzy控制系統(tǒng)來增強機器人的跟蹤性能28。 Li等人使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）從訓(xùn)練數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)軌跡跟蹤控制，然后使用DNN控制軌跡并減少跟蹤誤差29。在本文中，我們僅利用給定的軌跡設(shè)計一種補償方案，該補償方案可為給定的軌跡提供更準確的執(zhí)行軌跡。而且，它不需要連續(xù)的反饋來減少軌跡跟蹤誤差。問題表述給定工業(yè)機械手（M）的輸入軌跡（=（Pi,Ti,Xi）i=1n）其中Pi =(Xi,Yi,Zi)R3是路徑點，T R是時間，Xi =(i,i,i)S3是要執(zhí)行的方向)。我們假設(shè)操縱器在末端執(zhí)行器負載（L）下運行，并且在反饋控制下運行。需要設(shè)計一種C-DC方案（S），該方案可以為任何給定的機器人操縱器生成一條補償軌跡（*），這樣，機器人操縱器的控制器將通過執(zhí)行補償軌跡來實現(xiàn)輸入軌跡方面的改進精度性能。我們希望C-DC方案執(zhí)行以下四個任務(wù)：l 分析給定的輸入軌跡，并根據(jù)軌跡的特征對軌跡的路徑點（Pii=1n）進行分類。l 相對于分類特征對給定的輸入軌跡進行采樣，以便為每個特征分類包括足夠的采樣點（Ps）。然后執(zhí)行采樣軌跡（s），其中包含給定機器人上的所有采樣點，以收集執(zhí)行軌跡數(shù)據(jù)/讀數(shù)（ses）。l 使用S和ses系列補償算法（A）。使用該系列后的A執(zhí)行采樣的補償軌跡（S*）并驗證結(jié)果。l 使用相同的的A系列方法來補償軌跡并生成*。最后，對給定的應(yīng)用執(zhí)行*以實現(xiàn)高精度。方法為了減少軌跡誤差，任何方案都必須首先校正路徑誤差（即，末端執(zhí)行器相對于機器人參考系的（P）笛卡爾坐標）和時間跟蹤誤差（即末端執(zhí)行器接近該位置的時間（T） 。此外，對于在其末端執(zhí)行器上具有方向DOF（自由度）的任何機械手，都需要進行方向校正，即，（X）歐拉角校正。我們提出以下C-DC方案以減少錯誤。軌跡分析與分類給定的輸入軌跡包含一系列路徑點。在每個點（Pi），我們可以定義一個傳入單位矢量（Vic= Pi Pi-1）和一個傳出矢量（Vio = Pi +1 Pi =（ xi,yi,zi）。這些向量之間的角度（i= （vic，vi0）是該點方向變化的體現(xiàn)。越小，機械手連桿的動量變化越大。在路徑錯誤上很強的影響。我們選擇作為分類特征。在由操作員分析軌跡之后，將 0，這個范圍分為三組。操作員選擇這三組，以便在這三組中包含整個的范圍，并且點在這三組中幾乎相等地分布。根據(jù)相應(yīng)的值將輸入軌跡路徑點分為相似的組。軌跡采樣與運行對分類的點進行采樣，以確保每個分類都有足夠的數(shù)據(jù)點，并且在特定分類中捕獲所有軌跡形狀特征，即在特定分類中進行統(tǒng)一采樣。這些采樣路徑點（Ps）用于生成采樣軌跡。在給定的末端執(zhí)行器負載下，在任何給定的機器人上執(zhí)行采樣軌跡，以生成具有路徑點（Psex）的sex。算法選擇，訓(xùn)練和驗證第二節(jié)討論了研究人員過去用來解決機器人操縱器軌跡校正問題的子集的不同算法。我們在C-DC方案中選擇了ANN（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)），因為它能夠很好地逼近非線性函數(shù)30（例如，使用ANN預(yù)測的徑向基函數(shù)31）。當僅需要稀疏的運行數(shù)據(jù)時，它還可以加快運行時間。盡管在我們的設(shè)置中可以使用DNN（深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）32，但我們選擇了淺層ANN，因為只能從給定的軌跡中獲得有限的運行數(shù)據(jù)。另一個好處是，有限地使用機器人來收集運行數(shù)據(jù)還可以保持機器人的整體利用率，這在工業(yè)環(huán)境中至關(guān)重要。對于給定的輸入軌跡，我們限定機器人操作來研究時間比率（TR），即TR= time（s）/ time（）。三種不同類型的ANN用于路徑錯誤校正（Path-Net），時間跟蹤（Time-Net）和方向校正（Orient-Net），如圖2所示。圖2：設(shè)計的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)序列按C-DC方案中的數(shù)據(jù)流順序排列路徑誤差校正ANN（Path-Net）path-Net專注于通過機械手末端執(zhí)行器校正執(zhí)行的路徑。假設(shè)在執(zhí)行軌跡的任何一點上，末端執(zhí)行器TCP（工具中心點）與給定點i（Pi）的偏差為xi，yi和zi。 Path-Net的目標是估計該偏差并通過提供一個校正點i *進行補償，使得x i* = xi-xi，y i* = yi-yi和z i* = zi-zi。這些補償?shù)闹禍p小了該點處的軌跡的路徑誤差。Path-Net可以用于提供每個點偏差的高精度估算。因此，通過遍歷輸入路徑點的序列，我們的Path-Net會生成一系列校正后的路徑點。特征選擇：與路徑網(wǎng)有關(guān)的相關(guān)特征是x，y，z，T，x，y和z，機械手的關(guān)節(jié)角度（ =（1，2，n），其中n是關(guān)節(jié)數(shù)）和到達點與當前點之間的機器人關(guān)節(jié)角度差（對于點I,i =（i+1-i），通過許多實驗，我們觀察到任何涉及時間的特征都會導(dǎo)致擬合不足，并且包含關(guān)節(jié)角度的特征導(dǎo)致過度擬合，所以選擇x，y，z，x，y和z作為路徑網(wǎng)的特征。路徑網(wǎng)如圖2所示。淺層ANN由輸入層中的6個神經(jīng)元和輸出層中的3個神經(jīng)元組成（由輸入和輸出的數(shù)量決定）。我們確定淺層隱藏層中神經(jīng)元的數(shù)量。通過應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的修剪規(guī)則進行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)33。時間誤差校正（Time-Net）對于軌跡上時間T的給定點i（Pi），到達下一個點的時間分配為t，=（Ti+1 -Ti）。事實上，到達下一個點需要花費一些額外的時間ti。Time-Net的目的是預(yù)測時間延遲并提供校正的時間ti* = ti， ti。特征的選擇：我們考慮以下時間網(wǎng)絡(luò)的特征：x，y，z，T，x，y，z和t。根據(jù)實驗，我們決定給時間網(wǎng)應(yīng)包括行進距離的概念以及為此分配的時間，以便對軌跡進行正確的時間跟蹤，因此，將x，y，z和t選擇為時間網(wǎng)的特征。方向誤差校正ANN（Orient-Net）orient-Net通過從，和預(yù)測補償?shù)腅uler角*，*和*來校正末端執(zhí)行器的定位誤差。在這項工作中，我們不提供Orient-net的測試結(jié)果。我們計劃將其包含在未來的工作中。由于每個ANN（路徑網(wǎng)，時間網(wǎng)和方向網(wǎng)）都是經(jīng)過設(shè)計的，因此我們可以形成ANN序列（All-Net，見圖2）來校正機器人操縱器的軌跡，它由一個時間組成。然后是三個Path-Netsin系列（每個Path-Net對來自每個組的數(shù)據(jù)進行測試），最后是Orient-Net。通過ANN序列來運行校正整個軌跡。函數(shù)擬合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于形成ANN序列，并使用Levenberg-Marquardt算法34，35對其進行計算。之所以選擇該計算算法是因為它的快速收斂性和與該應(yīng)用程序的其他算法（例如，貝葉斯正則化，梯度下降等）相比具有更好的性能。為了驗證計算后的算法，對隨機選擇的ts的10進行補償和執(zhí)行以查看軌跡誤差減少量。軌跡補償與執(zhí)行最后，對整個輸入軌跡進行采樣，并通過計算的ANN序列，以生成補償軌跡（見圖3）。補償?shù)能壽E被反饋送到機器人的控制器中，并執(zhí)行運動。在我們的C-DC方法中，軌跡特征分類是一種新穎而關(guān)鍵的特征，因為它可以用最少的試驗樣本來補償形狀不規(guī)則且工作面積較大的軌跡。這使我們可以將軌跡補償?shù)臋C器人使用率保持不到10的增長（請參閱第V節(jié)）。圖 3結(jié)果我們提出的參考補償方法在ABB IRB 2600-20 / 1.65 6自由度工業(yè)機器人操縱器上進行了測試。 ABB IRB 2600是一款中型工業(yè)機械手，在清潔/噴涂，材料分配等方面具有關(guān)鍵應(yīng)用。根據(jù)ISO 9293，該機械手的線性路徑重復(fù)性為0.13 mm，非線性路徑精度為0.55 mm 36。機器人控制器通過ABB RobotStudio 6.07軟件進行編程。計算機和機器人控制器之間的通信通過Python腳本進行。軌跡生成，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，補償軌跡生成以及數(shù)據(jù)分析均使用MATLAB進行。我們在實驗設(shè)置中使用的每個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大約400到800個訓(xùn)練向量，每個分類至少分配80個訓(xùn)練向量（這些向量捕獲軌跡方向的變化），最大歷時限制為15000，試驗，驗證，和測試比率分別固定為0.70、0.15和0.15。為了分析和繪制和*的性能，本節(jié)中使用以下方程式：l 軌跡上點i的路徑誤差（Ei）是實際點與執(zhí)行點i之間的歐式距離，Ei =（xi2+yi2+ zi2）0.5l 滯后誤差（軌跡上的點i = 0,1，. N的Li是到達該點i所需的總時間與從該軌跡開始處分配給該點i的總時間之間的差，Li =ij=1tl 軌跡的平均路徑誤差（APE），最大路徑誤差（MPE）和總滯后誤差（TLE）為APE = min（Ei）; MPE = max（Ei）; eTLE = LNA. .使用激光跟蹤儀讀數(shù)進行實驗圖 4 激光跟蹤器測量和*的圓軌跡誤差與軌跡檢查點的關(guān)系我們使用了基于激光的跟蹤系統(tǒng)來測試我們的C-DC方案。 Leica絕對跟蹤儀AT960 37和6自由度Leica T-Mac（跟蹤儀-機器控制傳感器）38用于執(zhí)行精度測量。該跟蹤器利用干涉儀（IFM）和絕對距離儀（ADM）技術(shù)來高速，準確地測量運動末端執(zhí)行器。 Leica T-Mac安裝在機器人操縱器的末端執(zhí)行器上。如圖4所示，將AT960激光跟蹤儀放置在距離機器人基座約2.5 m的位置。機器人操縱器補償了末端執(zhí)行器工具（T-Mac加上安裝適配器）的重量，并且工具中心點為校準為T-MAC反射鏡的中心。所描述的設(shè)置具有15 pm的測量不確定度。從激光跟蹤儀以50 Hz的采樣率獲得讀數(shù)，并相對于跟蹤儀參考系進行讀取。對這些點進行預(yù)處理，以獲得相對于機器人工作空間參考系的軌跡。預(yù)處理的激光跟蹤器讀數(shù)用于訓(xùn)練和分析C-DC方案的性能。此設(shè)置用于評估通過使用建議的C-DC方案獲得的路徑誤差減少。測試了在2.5467 kg末端執(zhí)行器負載下的兩條短軌跡.1) 圓形軌跡：短的圓形軌跡t使用lasertracker讀數(shù)進行補償。使用激光跟蹤器讀數(shù)獲得的補償軌跡t *和輸入軌跡t中的路徑誤差繪制在圖5中。平均路徑誤差和最大路徑誤差列于表I。TypeTrajectorycape (mm)cmpe (mm)CircularT0.34240.6737r* (proposed)0.19900.3673Reduction (%)41.8845.48Non-PlanarT0.39761.1326r* (proposed)0.19640.4955Reduction (%)506056.25表I：使用激光跟蹤儀測量的圓形軌跡和非平面3D打印層軌跡的平均路徑誤差和最大路徑誤差。 畢業(yè)設(shè)計（論文）手冊學(xué)院名稱專業(yè)名稱班 級學(xué)生姓名指導(dǎo)教師起止時間畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 1 周本周工作記錄：周一，老師給我們發(fā)放完畢業(yè)設(shè)計題目后，要求我們開始畢業(yè)設(shè)計，查找與畢業(yè)設(shè)計題目相關(guān)的資料。任務(wù)安排完后，我開始仔細閱讀畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，將畢業(yè)設(shè)計各項要求重點圈出，以方便以后查找。查看畢業(yè)設(shè)計所需提交的資料，將畢業(yè)設(shè)計所需的各種審核表認真仔細的填寫完成。然后開始在網(wǎng)上搜集相關(guān)資料，了解一般工件轉(zhuǎn)移機械手的基本結(jié)構(gòu)，了解當下國內(nèi)外機械手以及工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，查找機械相關(guān)專業(yè)的論文，熟悉論文的構(gòu)成。周三，老師檢查我們的成果，解答在這個過程中遇到的問題，要求我們加快進度。老師檢查完后，我一邊繼續(xù)在網(wǎng)上查找相關(guān)資料，一邊在電腦上安裝畢業(yè)設(shè)計所需的各種軟件，如CATIA,CAXA等，方便畢業(yè)設(shè)計過程中直接使用。周五，老師檢查我們階段性成果，要求我們盡量多查找一些外文資料。存在的問題及解決措施：存在問題：網(wǎng)上信息量太大，資料繁多，準確查找需要的資料難度大，事倍功半。解決措施：向老師求助，詢問老師適合我們查找資料的網(wǎng)站。下周工作計劃：1.查找相關(guān)外文文獻2.翻譯外文文獻指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 2 周本周工作記錄：周一，老師布置任務(wù)，要求這周找一篇與專業(yè)相關(guān)的外文文獻并翻譯。在老師布置完任務(wù)之后，我開始在網(wǎng)上查找相關(guān)文獻，剛開始時，我直接在百度上搜相關(guān)的外文文獻，結(jié)果不盡人意。我向同學(xué)求助，詢問他們在哪查找外文資料，他們向我推薦了幾個網(wǎng)站，有中國知網(wǎng)，萬方數(shù)據(jù)庫，全國圖書館參考咨詢聯(lián)盟等。我開始在這些網(wǎng)站上檢索相關(guān)論文。最后，我在知網(wǎng)上選擇了一篇外文。周三，老師檢查我們的成果，查看我們選取的外文文獻是否合適，要求我們抓緊時間翻譯。在選好外文文獻后，我開始著手翻譯，沒翻譯之前還認為翻譯不會太難，開始之后才發(fā)現(xiàn)，大量的專業(yè)詞匯，桀驁難懂的長句，讓我無數(shù)次想要放棄。最后，經(jīng)過不懈努力，我還是將它翻譯完成。周五，老師檢查我們階段性成果，指出我們外文翻譯不準的地方，要我們認真修改。存在的問題及解決措施：存在的問題：英語底子薄，外文中大量的專業(yè)詞匯，大量的長難句，很難翻譯到位。解決措施:對于專業(yè)詞匯，一方面尋找老師，向老師尋求幫助，另一方面在網(wǎng)上查找，看是否有專業(yè)釋義或權(quán)威例句。長難句翻譯不通的問題，認真學(xué)習(xí)語法，劃分句子結(jié)構(gòu)，化長句為短句，然后詢問老師翻譯是否可以。下周工作計劃：準備各方面資料，開始寫開題報告指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 3 周本周工作記錄：周一，老師先檢查上周譯文修改情況，然后布置這周的任務(wù)，讓我們開始寫開題報告，務(wù)必這周之內(nèi)完成。在老師布置完任務(wù)后，我開始著手工件轉(zhuǎn)移機械手總體方案的擬定，總體方案確定了兩種，一種時懸臂式，一種是拱橋式，經(jīng)過認真分析工作環(huán)境后，我選擇了拱橋式，相對于懸臂式，拱橋式相對而言結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，更加安全可靠。周三，老師按常例檢查我們的成果，要我加快進度。在選擇完總體結(jié)構(gòu)后，我開始著手寫開題報告。開題報告包括課題研究的目的與意義，相關(guān)課題國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀等。應(yīng)為有第一周查找的資料，開題報告的進度還是相當快的。周四上午，我就完成了開題報告的編寫。在完成開題報告后，我開始做PPT，為開題報告答辯做好準備。周五，老師例行檢查成果，看完我的成果后，要我再認真仔細的閱讀，檢查是否還存在問題，認真修改。存在的問題及解決措施：存在的問題：總體方案的確定比較迷茫解決措施：認真分析任務(wù)書給出的要求，結(jié)合機械手使用場合，最后選定總體方案。下周工作計劃：進行箱式工件轉(zhuǎn)移機械手設(shè)計的有關(guān)力計算指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 4 周本周工作記錄：周一，老師詢問我們開題報告的修改情況，然后要我們根據(jù)自己的情況，自行安排這周的任務(wù)。這周我主要是對整個箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的受力情況進行分析。機械手主要受力，一個是夾持工件時所需的夾持力，另一個是夾持工件克服重力做功。夾持力主要作用在手爪上，由于手爪結(jié)構(gòu)還沒確定，且夾持力對整體結(jié)構(gòu)尺寸影響不大，此時暫不予考慮。主要計算夾持工件克服重力做功時受力大小及應(yīng)力集中位置。周三，老師例行檢查階段性成果，同時給我們解答疑難，詢問我們設(shè)計過程中是否遇到困難。計算應(yīng)力集中大小應(yīng)首先確定結(jié)構(gòu)的總體大小，確定搭建總體框架的零件尺寸大小和形狀。我開始嘗試總體框架的設(shè)計。周五，老師例行檢查成果，解答問題。存在的問題及解決措施：存在的問題：無法確定總體框架的零件尺寸大小。解決方法：向老師尋求幫助，在網(wǎng)上查找相關(guān)設(shè)計，看是否能借鑒。下周工作計劃：對機械手總體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，確定總體尺寸。指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 5 周本周工作記錄：周一，老師檢查我們上周工作完成情況，解答遇到的問題。這周，我主要的工作是構(gòu)架箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的框架，尺寸。總體框架的搭建比較麻煩，總體框架尺寸太大，機械手占用空間大不說，材料的尺寸也會受到影響，尺寸也要跟著變大，相應(yīng)的成本也變的更高?？傮w框架太小，各種零件安裝位置可能重復(fù)。周三，老師檢查我們階段性成果，給我們解答疑難問題。我將我自己遇到的問題反應(yīng)給老師，老師要我結(jié)合實際場地，搬運工件尺寸，先擬定總體框架的尺寸，然后在進行受力分析，校核強度。我按照老師給出的方法，總體框架尺寸按給定工件大小尺寸的兩倍適當?shù)募哟笠恍??？蚣艿目傮w尺寸擬定好之后，我開始搭建材料的選擇，在對比常用的幾種搭建材料的優(yōu)缺點后，我選擇用矩形鋼管（Q235）來搭建外框。確定材料后，更具受力大小，應(yīng)力集中的情況，進行校核，看是否滿足情況。周五，老師檢查我們的成果，看了我的成果后，要我加快進度。存在的問題及解決措施：存在的問題：總體框架尺寸不好確定。解決方法：向老師尋求幫助，按照老師給出的建議，一步一步的確定外形框架尺寸。下周工作計劃：利用CATIA進行三維建模指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 6 周本周工作記錄：周一，老師檢查我們的成果，查看我們的進度后，要求我們開始設(shè)計具體的機械結(jié)構(gòu)，開始三維建模。周一，在老師布置完任務(wù)后，我開始三維模型的搭建。我準備先從手爪開始設(shè)計，應(yīng)為手爪受力情況不會受其他設(shè)計部件的干擾。開始想用手爪直接夾持工件搬運，后來考慮到可能夾持工件的夾持力過大，會破化工件表面，影響工件表面質(zhì)量。就嘗試在手爪上安裝多個真空吸盤，依靠真空吸盤吸取工件。周三，老師給我們設(shè)計過程中遇到的問題。應(yīng)為題目要求有要氣動夾持工件，所以，手爪上夾持的動力元件選用氣缸，經(jīng)過老師的推薦，再結(jié)合實際情況，我選擇亞德客的超薄型氣缸作為動力元件，相對于其他氣缸，超薄型氣缸質(zhì)量相對較小。周五，老師查看我們建模的進度，同時，為我們解答建模過程中遇到的問題。存在的問題及解決措施：存在的問題:吸盤，氣缸品牌種類繁多，不知如何選擇。解決措施：向老師尋求幫助，按老師推薦的品牌官網(wǎng)取進行選取。下周工作計劃：機械手手爪的設(shè)計指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 7 周本周工作記錄：周一，老師例行給我們上課指導(dǎo)，解答問題上周進行了手爪標準件的選型，這周主要進行手爪非標件的設(shè)計。盡管有著上周的工作，已經(jīng)有了機械手手爪的機械結(jié)構(gòu)，非標件設(shè)計依然困難重重，非標件結(jié)構(gòu)尺寸按照標準件的結(jié)構(gòu)尺寸以及機械手的手爪結(jié)構(gòu)進行確定。安裝方式能用螺栓連接的盡量用螺栓連接，不好用螺栓連接的再考慮其他連接方式。確定了非標件的尺寸后，在進行強度校核，選取相應(yīng)的合適的材料。周三老師給我們解答遇到的問題。幫我解決了許多設(shè)計上的問題。非標件的設(shè)計工作量比較大，其結(jié)構(gòu)尺寸不僅要考慮安裝位置和連接方式，還要考慮標準件的結(jié)構(gòu)尺寸。其次，進行強度校核時，應(yīng)力集中的位置大小計算起來都比較麻煩。導(dǎo)致這兩周工作進度緩慢。周五，老師例行上課，給我們進行指導(dǎo)，督促我們加快進度。存在的問題及解決措施：存在的問題:結(jié)構(gòu)尺寸和安裝方式不知道怎樣確定。解決措施：向老師詢問有沒有好的方法確定結(jié)構(gòu)尺寸和安裝方式。下周工作計劃：機械手滑臺設(shè)計指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 8 周本周工作記錄：周一，老師給我們上課知道畢業(yè)設(shè)計，解答了許多設(shè)計中遇到的問題。經(jīng)過上兩周的機械手手爪設(shè)計，我對設(shè)計有了一個新的認識。這周，我開始箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的垂直移動裝置設(shè)計，也就是滑臺。垂直移動的動力元件依然采用亞德客氣缸，應(yīng)為受力較大，此處選用其標準氣缸。手爪上下移動受重力影響，可能會由于手爪質(zhì)量不均，導(dǎo)致氣缸受到橫向力的作用，影響氣缸壽命。因此，在滑臺和手爪之間選用四個導(dǎo)向軸，來減少氣缸受到的橫向力。周三老師檢查階段性成果，給我們解答難題。標準件確定后，就是非標件設(shè)計了，應(yīng)為有前兩周的經(jīng)驗，速度有所提升。周五，老師例行檢查我們的成果。存在的問題及解決措施：存在問題：氣缸選型中力的大小不好確定。解決措施：給手爪上個零件添加材料，用CATIA算出手爪質(zhì)量，適當選取加減速時間，求出加速時力的大小，進而求出氣缸應(yīng)有的拉力。下周工作計劃：回型鋼支架結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 9 周本周工作記錄：周一，老師按照常理給我們上課指導(dǎo)，解決設(shè)計過程中遇到的問題。應(yīng)為之前就已經(jīng)確定了外框尺寸，和搭建外框所需零件的材料。這周只要利用CATIA做好三維模型，將做好的三維模型搭建起來，相對之前的工作，這周工作相對簡單一些。在搭建好為模型后，選取合適的支持手爪橫向運動的動力原件，此處，依然選用亞德客標準氣缸。直線導(dǎo)軌選用蒂業(yè)技凱的。周三，老師檢查我們的進度，要求我為機械手添加兩個緩沖器。我按照老師的要求，在回型鋼支架上安裝兩個緩沖器，來限制手爪橫向移動的位置。在MISUMI官網(wǎng)上選好緩沖器后，我開始著手設(shè)計緩沖器支架和氣缸安裝板，應(yīng)為有著之前設(shè)計非標件的經(jīng)驗，雖說設(shè)計依然困難重重，但相對而言，進度快了不少。周五，老師檢查我們的成果，查看我的修改情況，要求大家講講設(shè)計思路和設(shè)計過程，幫我們解答疑難。存在的問題及解決措施：存在的問題：雖說外形框架的尺寸已經(jīng)確定，零件材料也已經(jīng)確定，但是，總體框架的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計依然比較麻煩。解決措施：根據(jù)以確定的外形尺寸，在合理位置采用支撐件，支撐外形框架。下周工作計劃：傳送帶設(shè)計指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 10 周本周工作記錄：周一，老師給我們上課指導(dǎo)，幫我們解決疑難。這周，我主要的工作是傳送帶設(shè)計，以及所有部件的裝配檢查。傳送帶搬運工件尺寸相對較大，所以傳送帶皮帶尺寸相對較大，我開始上MISUMI官網(wǎng)查找有沒有相關(guān)尺寸的皮帶，按照產(chǎn)品目錄，我一步一步選定了皮帶型號。按照公式，確定輥筒尺寸，在德馬工業(yè)官網(wǎng)上確定輥筒型號。周三，老師檢查我們階段性成果，給我們解答難題。在確定輥筒型號后，開始選取動力原件，我開始準備用普通電機搭配減速箱來使用，我咨詢老師看是否可行，老師回答說可以，但其結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，建議采用減速電機。我按照老師的要求，最后在精研官網(wǎng)上選擇了一款小型減速電機。在確定好電機型號后，開始著手傳送帶支架的設(shè)計，腳輪的選型。在完成所有三維模型的組裝后，利用CATIA軟件對其進行干涉分析。周五，老師例行檢查我們這周的成果。存在的問題及解決措施：存在的問題：干涉檢查過程中，有一些地方提示碰撞。解決方法：對碰撞的零件重心建立約束關(guān)系。下周工作計劃：繪制零件圖指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 11 周本周工作記錄：周一，老師給我們上課指導(dǎo)，教我們一些畫圖應(yīng)注意的問題。經(jīng)過前段時間的努力，箱式工件轉(zhuǎn)移機械手的三維模型基本已經(jīng)建好，接下來就是零件轉(zhuǎn)工程圖了。我利用CATIA自帶的投影功能，將零件投影成二維平面圖。由于CATIA自帶的標題欄與設(shè)計要求的標題欄不一致，我利用CAXA自己繪制一個標題欄，先將CATIA投影好的二維平面圖保存為dwg格式，再利用CAXA對其進行修改。周三，老師檢查我們的階段性成果，督促我們加快進度。這周工作相對而言簡單不少，但零件數(shù)量較多經(jīng)過一種的努力，也僅僅完成了部分零件圖的轉(zhuǎn)換。加上周六，周日，也僅僅是完成了轉(zhuǎn)移機械手手爪部分以及滑臺這兩部分零件的轉(zhuǎn)換。周五，老師例行檢查我們的成果，查看我們繪圖進度。存在的問題及解決措施：存在的問題：零件的形位公差布置如何確定，不知道怎樣標注。解決方法：向老師尋求幫助，查閱公差講解類書籍， 看公差講解視頻。下周工作計劃：繪制零件圖紙指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 12 周本周工作記錄：周一，老師檢查我們上周工作完成情況，解答我們制圖中遇到的問題。經(jīng)過上周一周的努力，零件圖差不多完成了一半，這周繼續(xù)上周的工作，繼續(xù)零件圖紙的繪制。由于用到不同的軟件，CATIA出的工程圖紙標注和CAXA有點不一樣，導(dǎo)入到CAXA后圖紙尺寸標注要進行修改，相對而言比較麻煩，所以繪制進度一直不快，再加上對于公差標注一知半解，標注難度大，制圖進程被拖慢。周三，老師例行檢查我們的階段性成果，督促我們加快速度。經(jīng)過周六，周日的加班加點，終于是初步完成了所有零件圖紙的繪制。周五，老師檢查我們進度，查看我們的成果，要求我們在完成所有圖紙的繪制后，打印寄給他檢查。存在的問題及解決措施：存在的問題：零件表面粗糙度不知道怎樣確定。解決措施：向老師尋求幫助，在網(wǎng)上搜集相關(guān)資料。下周工作計劃：說明書的編寫指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 13 周本周工作記錄：周一，老師上課給我們講解說明書編寫應(yīng)注意的一些事項，要求我們加快速度編寫說明書。說明書要求內(nèi)容有扉頁，中英文摘要，目錄， 論文內(nèi)容， 參考文獻， 謝辭（或致謝），附錄等。我先開始說明書摘要部分的編寫，選取三個關(guān)鍵詞，再將其翻譯成英文，然后開始正文的編寫。在正式開始編寫正文時，先按照設(shè)計論文排版格式要求，在word中建立幾個標題樣式以及正文樣式，修改頁面邊距，給頁面添加頁碼，方便后續(xù)的編寫。周三，老師檢查我們這一階段的成果，給我們解答疑難。說明書正文的編寫比較麻煩，主要是內(nèi)容比較多，加上我打字速度不快，導(dǎo)致說明書編寫速度一直很慢，花費時間比較長。盡管我周六周日加班加點，依然沒能完成說明書的編寫。周五，老師檢查我們的成果，要求我們加快進度，盡量在這周完成說明書的初稿，然后發(fā)給他檢查。存在的問題及解決措施：存在的問題：英語底子薄，中文翻譯成英文有些詞不達意。解決的措施：向老師尋求幫助，讓老師幫忙看看。下周工作計劃：完成說明書，準備答辯資料指導(dǎo)教師意見：畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生工作周記及教師指導(dǎo)記錄第 14 周本周工作記錄：周一，老師要我們盡快完成說明書，然后自己先查重，合格之后再整理所有的資料，將其發(fā)給他。由于上周工作沒有完成，這周花了一些時間繼續(xù)完成說明書的編寫，編寫完成后，將初稿發(fā)給老師，看是否合格。再老師要求對說明書修改完成后，我又將說明書發(fā)給老師，讓他幫忙看看，看是否哪還需要修改。再老師確定可以了之后，我將其發(fā)到知網(wǎng)上進行查重，盡管說明書是自己編寫的，重復(fù)度依然太高。我只好對著查重結(jié)果，進行論文的修改。周三，老師檢查我們的進度，要求我加快速度整理資料?；藘商鞎r間降重，我論文的重復(fù)率終于合格了。在確定論文合格了之后，我開始照著畢業(yè)答辯要求的資料表整理資料，將整理好的資料發(fā)給老師，看是否存在問題。在確定可以后，將其打印成紙質(zhì)版，發(fā)給老師。準備答辯。存在的問題及解決措施：下周工作計劃：指導(dǎo)教師意見：