1315-機(jī)器人五自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計

1315-機(jī)器人五自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計,機(jī)器人,自由度,結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告年 級： 機(jī)械 01-6 班 題 目： 五自由度教學(xué)演示機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計 指導(dǎo)教師： 王宏 學(xué)生姓名： 黃亞東 學(xué) 號： 27 號 2005 年 04 月 18 日設(shè)計題目五自由度教學(xué)演示機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計選題的目的和意義隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域正在不段的擴(kuò)大，對教育培訓(xùn)部門提出了新的要求，大多數(shù)機(jī)器人專家都反復(fù)的強(qiáng)調(diào)制定培訓(xùn)規(guī)劃以為新的工作崗位準(zhǔn)備合格的勞動力，談到培訓(xùn)就面臨一個協(xié)調(diào)問題，工業(yè)和教育團(tuán)體應(yīng)減少培訓(xùn)與需要之間的協(xié)調(diào)失誤，在學(xué)校學(xué)生應(yīng)了解市場情況，在教師的協(xié)助下調(diào)整自己的課程，使所學(xué)的知識和技能在畢業(yè)時能滿足社會的需要，提高畢業(yè)生的專業(yè)技能和更好的學(xué)習(xí)專業(yè)知識，提高教學(xué)水平，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，為此選定五自由度的機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計并設(shè)計一套以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為目的的機(jī)器人演示系統(tǒng)。大量的采用機(jī)器人用減少失業(yè)，只是對教育和培訓(xùn)提出了新的要求，在機(jī)器人的研究、制造和應(yīng)用上有七種職業(yè)，即研究與開發(fā)、設(shè)計、制造應(yīng)用、市場服務(wù)、維修 與教育，現(xiàn)在國外機(jī)器人制造廠家不僅開設(shè)機(jī)器人入門課程，也向?qū)W校提供資助，為學(xué)校提供有效的機(jī)器人教學(xué)系統(tǒng)，某些機(jī)器人制造商與院校建立密切的協(xié)調(diào)關(guān)系，我所設(shè)計的題目對教育有很大的意義，可以使學(xué)習(xí)者對機(jī)器人的全貌有個直觀的認(rèn)識，進(jìn)一步對機(jī)器人系統(tǒng)極其適用的環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)者熟悉機(jī)器人自動化生產(chǎn)及控制過程，從而提高專業(yè)設(shè)計水平及生產(chǎn)實(shí)踐能力。選題背景研究目標(biāo)、內(nèi)容和關(guān)鍵問題、采取的研究方案，及本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處和可行性分析：研究目標(biāo)：設(shè)計出一個具有5個自由度運(yùn)動的機(jī)器人結(jié)構(gòu)，并設(shè)計出實(shí)驗(yàn)用來說明機(jī)器人 分類、結(jié)構(gòu)組成極其控制原理，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。研究內(nèi)容：設(shè)計一種機(jī)器人結(jié)構(gòu)，使其能完成 5 個自由度的運(yùn)動，并采用單片機(jī)對運(yùn)動進(jìn)行控制以及設(shè)計出幾個實(shí)驗(yàn)來說明演示系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能。基本內(nèi)容有系統(tǒng)分析階段和技術(shù)設(shè)計階段以及用于教學(xué)的演示實(shí)驗(yàn)部分。如機(jī)器人的動作精度以及對個方面的溫度環(huán)境條件的適應(yīng)性，機(jī)器人坐標(biāo)形式的選擇，驅(qū)動系統(tǒng)的類型，控制系統(tǒng)的原理圖，各部件的具體結(jié)構(gòu)，機(jī)器人總裝圖的設(shè)計。關(guān)鍵問題： 1、各自由度的方向的實(shí)現(xiàn)2、各部件結(jié)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算。3、驅(qū)動系統(tǒng)的類型4、各部位運(yùn)動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的設(shè)計5、用于教學(xué)演示系統(tǒng)的設(shè)計及方案的確定研究方案：為完成設(shè)計目的，選用臂部回轉(zhuǎn)、伸縮、腕部回轉(zhuǎn)、升降、及手爪的回轉(zhuǎn) 5 個自由度方向運(yùn)動為主要思路，其中驅(qū)動均采用電機(jī)直接驅(qū)動，傳動部分臂部回轉(zhuǎn)采用采用蝸輪蝸桿傳動、臂部伸縮采用絲杠傳動，腕部回轉(zhuǎn)采用電機(jī)直接驅(qū)動，升降采用絲杠傳動，采用單片機(jī)逐次對不同電機(jī)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)教學(xué)演示的目的。創(chuàng)新點(diǎn)：結(jié)構(gòu)具有線條便于理解，使初學(xué)者較快掌握其要領(lǐng)，理解其工作原理，各驅(qū)動部分采用電機(jī)驅(qū)動，適用于機(jī)器人教學(xué)?？蓤?zhí)行性：由于驅(qū)動部分采用電機(jī)來源廣，硬件部分采用單片機(jī)，選擇性較高，用于教學(xué)演示很方便可取。設(shè)計任務(wù)書為順利完成設(shè)計我決定從以下方面進(jìn)展：第一部分：緒論1、 國內(nèi)外機(jī)器人發(fā)展的狀況。2、 機(jī)器人對教育、培訓(xùn)的要求及本課題的提出3、 工業(yè)機(jī)器人的價值第二部分：總體方案的確定1、 工業(yè)機(jī)器人總體設(shè)計方案選擇的一般原則2、 本結(jié)構(gòu)總體方案的確定。第三部分：各自由度方向運(yùn)動部位的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算1、 臂部和機(jī)身的設(shè)計計算2、 腕部結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算3、 手爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第四部分：教學(xué)機(jī)器人演示系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計第五部分：教學(xué)機(jī)器人演示系統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計第六部分：結(jié)論第七部分：參考文獻(xiàn)周 完成內(nèi)容1 查閱資料2 畢業(yè)實(shí)習(xí)3 完成開題報告45典型自由度選擇及運(yùn)動特點(diǎn)各自由度運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計計算6 選擇各部件的具體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行機(jī)器人總裝圖的設(shè)計7 繪制機(jī)器人零件圖，確定及坐標(biāo)尺寸8 確定驅(qū)動類型9 擬訂控制系統(tǒng)原理圖10 教學(xué)機(jī)器人演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計11 撰寫論文準(zhǔn)備答辯12131415161718進(jìn)度安排文獻(xiàn)綜述柳洪義 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 冶金工業(yè)出版社 2002 年方鍵軍 智能機(jī)器人 化學(xué)各種業(yè)出版社 2003 年何廣平 關(guān)節(jié)型機(jī)器人 化學(xué)各種業(yè)出版社 2003 年吳振彪 工業(yè)機(jī)器人 華中科技大學(xué)出版社 1996 年孟繁華 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 哈工大出版社 1988 年導(dǎo)師評語 導(dǎo)師簽字：年 月 日