AGV車轉(zhuǎn)向總承設(shè)計(jì)[含高清CAD圖紙和說明書]

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號(hào)201001013022專業(yè)班級(jí)機(jī)械08-4班開題報(bào)告內(nèi)容：選題依據(jù)(選題的目的、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、并注明主要參考文獻(xiàn))，研究(設(shè)計(jì))內(nèi)容，研究(設(shè)計(jì))方法及技術(shù)路線，時(shí)間安排，預(yù)期成果。（可加頁） AGV即自動(dòng)導(dǎo)引小車，它集聲、光、電、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，綜合了當(dāng)今科技領(lǐng)域先進(jìn)的理論和應(yīng)用技術(shù)。廣泛應(yīng)用在柔性制造系統(tǒng)和自動(dòng)化工廠中，具有運(yùn)輸效率高、節(jié)能、工作可靠、能實(shí)現(xiàn)柔性運(yùn)輸?shù)仍S多優(yōu)點(diǎn)，極大的提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。屬于移動(dòng)式機(jī)器人的一個(gè)分支。它最早是在美國發(fā)展起來的，在國外已經(jīng)有幾十年的歷史了。因此，AGV被廣泛應(yīng)用在倉儲(chǔ)業(yè)、郵局、圖書館、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)以及危險(xiǎn)場(chǎng)所和特種作業(yè)的場(chǎng)合。AGV是一種非常有發(fā)展前途的物流輸送設(shè)備，尤其在柔性制造系統(tǒng)（FMS）中被認(rèn)為是最有效的物料運(yùn)輸設(shè)備。目前，AGV的應(yīng)用領(lǐng)域主要用在制造業(yè)，特別是在重型機(jī)械及部分非加工制造中的應(yīng)用。在制造業(yè)中主要用于物料分發(fā)、裝配和加工制造方面。其中，裝配作業(yè)中，汽車工業(yè)是AGV的應(yīng)用大戶。在物料分發(fā)中，主要用于生產(chǎn)工序間的物料移送和倉儲(chǔ)作業(yè)中的物料移送。在凈化室中，AGV更可大顯身手，滿足凈化要求極高的操作。另外，AGV還可以作為機(jī)器人的“腳”，使機(jī)器人在更大范圍內(nèi)自動(dòng)完成作業(yè)、水泥地面的光整等。在有核輻射的地方，使用機(jī)器人與AGV的配合，完成檢修與材料搬運(yùn)等工作。因此，隨著電子、圖像識(shí)別、傳感和信息技術(shù)的發(fā)展，AGV的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。目前國內(nèi)總體看AGV的應(yīng)用剛剛開始，相當(dāng)于國外80年代初的水平。但從應(yīng)用的行業(yè)分析，分布面非常廣闊，有汽車工業(yè)，飛機(jī)制造業(yè)，家用電器行業(yè)，煙草行業(yè)，機(jī)械加工，倉庫，郵電部門等。這說明AGV有一個(gè)潛在的廣闊市場(chǎng)。AGV從技術(shù)的發(fā)展看，主要是從國家線路向可調(diào)整線路；從簡(jiǎn)單車載單元控制向復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制；從原始的段點(diǎn)定期通訊到先進(jìn)的實(shí)時(shí)通訊等方向發(fā)展；從落后的現(xiàn)場(chǎng)控制到先進(jìn)的遠(yuǎn)程圖形監(jiān)控；從領(lǐng)域的發(fā)展看，主要是從較為集中的機(jī)械制造、加工、裝配生產(chǎn)線向廣泛的各行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，物料搬運(yùn)，物品倉儲(chǔ)，商品配送等行業(yè)發(fā)展。參考文獻(xiàn)1張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.高等教育出版社，20072濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)M.高等教育出版社，2005.3寧德仁.淺談AGV及無人搬運(yùn)系統(tǒng)工藝及裝備J.1996.4周全申.現(xiàn)代物流技術(shù)與裝備實(shí)務(wù)M.北京：中國物資出版社,2002.5王國華.現(xiàn)代物流工程M.北京：國防工業(yè)出版社，2005.6王小波.AGVS系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用J.北京：物流技術(shù)，1997（16).7戴慶輝.先進(jìn)制造系統(tǒng)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.8樊躍進(jìn).AGV充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化J.1994.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究方法（途徑）1. 本課題主要研究的是自動(dòng)引導(dǎo)小車的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過查閱相關(guān)資料后，對(duì)自動(dòng)引導(dǎo)小車的結(jié)構(gòu)有了一定的了解，因此要完成此次設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)問題：（1）確定傳動(dòng)方案（2）蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)（3）軸的設(shè)計(jì)2. 擬采用的研究途徑通過觀察研究，自動(dòng)引導(dǎo)小車的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)主要包含以下幾部分的設(shè)計(jì)：（1）確定傳動(dòng)方案通過查閱相關(guān)資料，在三輪機(jī)構(gòu)與四輪機(jī)構(gòu)之間比較，三輪機(jī)構(gòu)雖然成本較低，但沒有四輪機(jī)構(gòu)的較大的負(fù)載能力及較好的平穩(wěn)性。具體的設(shè)計(jì)將在設(shè)計(jì)說明書中說明。（2）蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)通過查閱相關(guān)資料，首先要選擇蝸桿的傳動(dòng)類型，以及蝸輪蝸桿的受力分析，再進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)以及蝸輪蝸桿的主要參數(shù)及幾何尺寸，并畫出蝸輪蝸桿零件圖。具體的設(shè)計(jì)將在設(shè)計(jì)說明書中說明。（3）軸的設(shè)計(jì)軸主要是前輪軸與后輪軸的設(shè)計(jì)，首先要進(jìn)行軸上的受力分析，擬定軸上零件裝配方案，根據(jù)查閱相關(guān)手冊(cè)，確定軸上尺寸，最后要驚行軸的校核。具體的設(shè)計(jì)將在設(shè)計(jì)說明書中說明。（4）運(yùn)用caxa、Pro/engineer等機(jī)械繪圖軟件分別繪制出相關(guān)零件圖和縱向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的三維造型。時(shí)間安排：第一周對(duì)課題作出總體規(guī)劃分析，從總體上劃分分布各個(gè)環(huán)節(jié)。第二周對(duì)caxa及pro/e軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)并且掌握初步使用方法。其他時(shí)間進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)?？傊趯W(xué)校安排的時(shí)間內(nèi)完成所要完成的任務(wù)。預(yù)期成果：通過本次設(shè)計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和優(yōu)化取得充分的認(rèn)識(shí)并獲得一定得專業(yè)知識(shí)和技能，為以后從事車輛轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)與具體設(shè)計(jì)思路。 2012 年 4 月 21 日指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師： 年 月 日注：課題類型填寫：工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、軟件工程、理論研究等，同時(shí)注明X真實(shí)課題；Y模擬課題；Z虛擬課題。山 東 輕 工 業(yè) 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書機(jī)械工程 學(xué)院 2008級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 孫昌榮 題目 AGV車轉(zhuǎn)向總承設(shè)計(jì)一、 主要內(nèi)容隨著工廠自動(dòng)化程度的提高，AGV小車越來越受到人們的青睞，它本身的自動(dòng)化集成度相當(dāng)高，只需要人們輸入相關(guān)的指令，小車便可按著預(yù)定的指令行走，并且電源的充電過程都可以自動(dòng)的完成。國內(nèi)外制作設(shè)計(jì)的AGV小車的類型有很多，可用于不同的場(chǎng)合，針對(duì)不同的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)出不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，本文所做的小車完全應(yīng)用于工廠車間的物料搬運(yùn)，工作環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，所以設(shè)計(jì)用蝸桿渦輪進(jìn)行傳動(dòng)。由渦輪帶動(dòng)前輪驅(qū)動(dòng)，后輪是萬向輪，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向。完成該課題設(shè)計(jì)任務(wù)書的內(nèi)容和設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，最終以圖紙和設(shè)計(jì)說明書的形式表出設(shè)計(jì)成果。其中，設(shè)計(jì)裝配圖一張、主要部件的零件圖數(shù)張，設(shè)計(jì)說明說一份，中英文文獻(xiàn)一份，開題報(bào)告，中期報(bào)告等。三、參考資料 1 濮良貴，紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì) 第7版 高等教育出版社 2001年6月 2 秦同順，楊承新 物流機(jī)械技術(shù) 人民交通出版社 2001年6月 3 魯曉春，吳志強(qiáng)物流設(shè)施與設(shè)備M北京：清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社，2005 完成期限：自 年 月 日 至 年 月 日指導(dǎo)老師： 教研室主任： 系主任： 年 月 日山東輕工業(yè)學(xué)院中英文翻譯院系名稱 機(jī)械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 孫昌榮 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化08-4 指導(dǎo)教師 范維華 二一二年四月二十日Aluminum multi-degreeof freedom manipulator Design and ImplementationMechanical hand, is also called from begins, auto hand can imitate the manpower and arms certain holding function, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing OR operation tools automatic operation installment. It may replace persons strenuous labor to realize the production mechanization and the automation, can operate under the hostile environment protects the personal safety, thus widely applies in departments and so on machine manufacture, metallurgy, electron, light industry and atomic energy.The manipulator is mainly composed of the hand and the motion. The hand is uses for to grasp holds the work piece (or tool) the part, according to is grasped holds the thing shape, the size, the weight, the material and the work request has many kinds of structural styles, like the clamp, the request hold and the adsorption and so on. The motion, causes the hand to complete each kind of rotation (swinging), the migration or the compound motion realizes the stipulation movement, changes is grasped holds the thing position and the posture. Motions fluctuation, the expansion, revolving and so on independence movement way, is called manipulators degree-of-freedom. In order to capture in the space the optional position and the position object, must have 6 degrees-of-freedom. The degree-of-freedom is the key parameter which the manipulator designs. The degree-of-freedom are more, manipulators flexibility is bigger, the versatility is broader, its structure is also more complex. Generally the special-purpose manipulator has 23 degrees-of-freedom.The manipulators type, may divide into the hydraulic pressure type, the air operated according to the drive type, electromotive type, the mechanical manipulator; May divide into the special-purpose manipulator and the general-purpose manipulator two kinds according to the applicable scope; May divide into the position control and the continuous path according to the path control mode controls the manipulator and so on. The manipulator usually serves as the engine bed or other machines add-on component, like on the automatic machine or the automatic production line loading and unloading and the transmission work piece, replaces the cutting tool in the machining center and so on, generally does not have the independent control device. Some operating equipment needs by the person direct control, if uses in the host who the atomic energy department manages the dangerous goods from the type operator also often being called the manipulator.Robot is a type of mechantronics equipment which synthesizes the last research achievement of engine and precision engine, micro-electronics and computer, automation control and drive, sensor and message dispose and artificial intelligence and so on. With the development of economic and the demand for automation control, robot technology is developed quickly and all types of the robots products are come into being. The practicality use of robot products not only solves the problems which are difficult to operate for human being, but also advances the industrial automation program. At present, the research and development of robot involves several kinds of technology and the robot system configuration is so complex that the cost at large is high which to a certain extent limit the robot abroad use. To development economic practicality and high reliability robot system will be value to robot social application and economy development.With the rapid progress with the control economy and expanding of the modern cities, the let of sewage is increasing quickly: With the development of modern technology and the enhancement of consciousness about environment reserve, more and more people realized the importance and urgent of sewage disposal. Active bacteria method is an effective technique for sewage disposal，The lacunaris plastic is an effective basement for active bacteria adhesion for sewage disposal. The abundance requirement for lacunaris plastic makes it is a consequent for the plastic producing with automation and high productivity. Therefore, it is very necessary to design a manipulator that can automatically fulfill the plastic holding.With the analysis of the problems in the design of the plastic holding manipulator and synthesizing the robot research and development condition in recent years, a economic scheme is concluded on the basis of the analysis of mechanical configuration, transform system, drive device and control system and guided by the idea of the characteristic and complex of mechanical configuration, electronic, software and hardware. In this article, the mechanical configuration combines the character of direction coordinate and the arthrosis coordinate which can improve the stability and operation flexibility of the system. The main function of the transmission mechanism is to transmit power to implement department and complete the necessary movement. In this transmission structure, the screw transmission mechanism transmits the rotary motion into linear motion. Worm gear can give vary transmission ratio. Both of the transmission mechanisms have a characteristic of compact structure. The design of drive system often is limited by the environment condition and the factor of cost and technical lever. The step motor can receive digital signal directly and has the ability to response outer environment immediately and has no accumulation error, which often is used in driving system. In this driving system, open-loop control system is composed of stepping motor, which can satisfy the demand not only for control precision but also for the target of economic and practicality. On this basis，the analysis of stepping motor in power calculating and style selecting is also given. The analysis of kinematics and dynamics for object holding manipulator is given in completing the design of mechanical structure and drive system. Kinematics analysis is the basis of path programming and track control. The positive and reverse analysis of manipulator gives the relationship between manipulator space and drive space in position and speed. The relationship between manipulators tip position and arthrosis angles is concluded by coordinate transform method. The geometry method is used in solving inverse kinematics problem and the result will provide theory evidence for control system. The f0unction of dynamics is to get the relationship between the movement and force and the target is to satisfy the demand of real time control. in this chamfer, Newton-Euripides method is used in analysis dynamic problem of七h(yuǎn)e cleaning robot and the arthrosis force and torque are given which provide the foundation for step motor selecting and structure dynamic optimal ting.Control system is the key and core part of the object holding manipulator system design which will direct effect the reliability and practicality of the robot system in the division of configuration and control function and also will effect or limit the development cost and cycle. With the demand of the PCL-839 card, the PC computer which has a. tight structure and is easy to be extended is used as the principal computer cell and takes the function of system initialization, data operation and dispose, step motor drive and error diagnose and so on. A t the same time, the configuration structure features, task principles and the position function with high precision of the control card PCL-839 are analyzed. Hardware is the matter foundation of the control. System and the software is the spirit of the control system. The target of the software is to combine all the parts in optimizing style and to improve the efficiency and reliability of the control system. The software design of the object holding manipulator control system is divided into several blocks such as system initialization block, data process block and error station detect and dispose model and so on. PCL-839 card can solve the communication between the main computer and the control cells and take the measure of reducing the influence of the outer signal to the control system.The start and stop frequency of the step motor is far lower than the maximum running frequency. In order to improve the efficiency of the step motor, the increase and decrease of the speed is must considered when the step motor running in high speed and start or stop with great acceleration. The increase and decrease of the motors speed can be controlled by the pulse frequency sent to the step motor drive with a rational method. This can be implemented either by hardware or by software. A step motor shift control method is proposed, which is simple to calculate, easy to realize and the theory means is straightforward. The motor s acceleration can fit the torque-frequency curve properly with this method. And the amount of calculation load is less than the linear acceleration shift control method and the method which is based on the exponential rule to change speed. The method is tested by experiment. A t last, the research content and the achievement are sum up and the problems and shortages in main the content are also listed. The development and application of robot in the future is expected.多自由度鋁合金機(jī)械手的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有23個(gè)自由度。機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化裝置，它綜合運(yùn)用了機(jī)械與精密機(jī)械、微電子與計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制與驅(qū)動(dòng)、傳感器與信息處理以及人工智能等多學(xué)科的最新研究成果，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和各行各業(yè)對(duì)自動(dòng)化程度要求的提高，機(jī)器人技術(shù)得到了迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品。機(jī)器人產(chǎn)品的實(shí)用化，既解決了許多單靠人力難以解決的實(shí)際問題，又促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程。目前，由于機(jī)器人的研制和開發(fā)涉及多方面的技術(shù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開發(fā)和研制的成本普遍較高，在某種程度上限制了該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，因此，研制經(jīng)濟(jì)型、實(shí)用化、高可靠性機(jī)器人系統(tǒng)具有廣泛的社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 由于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化的快速發(fā)展，城市污水排放量增長(zhǎng)很快，污水處理己經(jīng)擺在了人們的議事日程上來。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類知識(shí)水平的提高，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到污水處理的重要性和迫切性，科學(xué)家和研究人員發(fā)現(xiàn)塑料制品在水中是用于污水處理的很有效的污泥菌群的附著體。塑料制品的大量需求，使得塑料制品生產(chǎn)的自動(dòng)化和高效率要求成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。本文結(jié)合塑料一次擠出成型機(jī)和塑料抓取機(jī)械手的研制過程中出現(xiàn)的問題，綜述近兒年機(jī)器人技術(shù)研究和發(fā)展的狀況，在充分發(fā)揮機(jī)、電、軟、硬件各自特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的基礎(chǔ)上，對(duì)物料抓取機(jī)械手整體機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，提出了一套經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)方案。采用直角坐標(biāo)和關(guān)節(jié)坐標(biāo)相結(jié)合的框架式機(jī)械結(jié)構(gòu)形式，這種方式能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和操作靈活性。傳動(dòng)裝置的作用是將驅(qū)動(dòng)元件的動(dòng)力傳遞給機(jī)器人機(jī)械手相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)各種必要的運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)方式上采用結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大的蝸輪蝸桿傳動(dòng)和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的螺旋傳動(dòng)。機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往受到作業(yè)環(huán)境條件的限制，同時(shí)也要考慮價(jià)格因素的影響以及能夠達(dá)到的技術(shù)水平。由于步進(jìn)電機(jī)能夠直接接收數(shù)字量，響應(yīng)速度快而且工作可靠并無累積誤差，常用作數(shù)字控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力元件，因此，在驅(qū)動(dòng)裝置中采用由步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的開環(huán)控制方式，這種方式既能滿足控制精度的要求，又能達(dá)到經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用化目的，在此基礎(chǔ)上，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的功率計(jì)一算及選型問題經(jīng)行了分析。在完成機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)物料抓取機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析。運(yùn)動(dòng)學(xué)分析是路徑規(guī)劃和軌跡控制的基礎(chǔ)，對(duì)操作臂進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)正、逆問題的分析可以完成操作空間位置和速度向驅(qū)動(dòng)空間的映射，采用齊次坐標(biāo)變換法得到了操作臂末端位置和姿態(tài)隨關(guān)節(jié)夾角之間的變換關(guān)系，采用幾何法分析了操作臂的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解問題，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。機(jī)器人動(dòng)力學(xué)是研究物體的運(yùn)動(dòng)和作用力之間的關(guān)系的科學(xué)，研究的目的是為了滿足是實(shí)時(shí)性控制的需要，本文采用牛頓-歐拉方法對(duì)物料抓取機(jī)械手動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析，計(jì)算出了關(guān)節(jié)力和關(guān)節(jié)力矩，為步進(jìn)電機(jī)的選型和動(dòng)力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。 控制部分是整個(gè)物料抓取機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵和核心，它在結(jié)構(gòu)和功能上的劃分和實(shí)現(xiàn)直接關(guān)系到機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用性，也影響和制約機(jī)械手系統(tǒng)的研制成本和開發(fā)周期。在控制主機(jī)的選用上，采用結(jié)構(gòu)緊湊、擴(kuò)展功能強(qiáng)和可靠性高的PC工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主機(jī)，配以PCL-839卡主要承擔(dān)系統(tǒng)功能初始化、數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及故障診斷等功能;同時(shí)對(duì)PCL-839卡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能原理和其高定位功能等給與了分析。硬件是整個(gè)控制系統(tǒng)以及極限位置功能賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件則是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，軟件設(shè)計(jì)的目的是以最優(yōu)的方式將各部分功能有機(jī)的結(jié)合起來，使系統(tǒng)具有較高的運(yùn)行效率和較強(qiáng)的可靠性。在物料抓取機(jī)械手軟件的設(shè)計(jì)上，采用的是模塊化結(jié)構(gòu)，分為系統(tǒng)初始化模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和故障狀態(tài)檢測(cè)與處理等幾部分。主控計(jì)算機(jī)和各控制單元之間全部由PCL-839卡聯(lián)系，并且由該卡實(shí)現(xiàn)抗干擾等問題，減少外部信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的影響。步進(jìn)電機(jī)的啟停頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其最高運(yùn)行頻率，為了提高工作效率，需要步進(jìn)電機(jī)高速運(yùn)行并快速啟停時(shí)，必須考慮它的升，降速控制問題。電機(jī)的升降速控制可以歸結(jié)為以某種合理的力一式控制發(fā)送到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖頻率，這可由硬件實(shí)現(xiàn)，也可由軟件方法來實(shí)現(xiàn)。本文提出了一種算法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、理論意義明確的步進(jìn)電機(jī)變速控制策略:定時(shí)器常量修改變速控制方案。該方法能使步進(jìn)電機(jī)加速度與其力矩頻率曲線較好地?cái)M合，從而提高變速效率。而且它的計(jì)算量比線性加速度變速和基于指數(shù)規(guī)律加速度的變速控制小得多。通過實(shí)驗(yàn)證明了該方法的有效性。最后，對(duì)論文主要研究?jī)?nèi)容和取得的技術(shù)成果進(jìn)行了總結(jié)，提出了存在的問題和不足，同時(shí)對(duì)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了展望。6山東輕工業(yè)學(xué)院畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 院系名稱 機(jī)械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 孫昌榮 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械084班 指導(dǎo)教師 范 維 華 二一二年 四 月 二十二 日實(shí) 習(xí) 情 況 一 覽 表時(shí)間地 點(diǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容（講座、參觀、車間工作、總結(jié)等）指導(dǎo)教師備注3月中旬濟(jì)南煙草配送中心參觀精準(zhǔn)分揀系統(tǒng)廠房和儲(chǔ)藏?zé)煵莸膫}庫沈敏德范維華3月中旬將軍集團(tuán)濟(jì)南卷煙廠參觀了卷包車間，里面有數(shù)臺(tái)生產(chǎn)速度為1000支/分鐘的卷煙機(jī)和400包/分鐘的包裝機(jī)。盡管在卷絲車間有數(shù)臺(tái)規(guī)模巨大的生產(chǎn)設(shè)備，然而所有設(shè)備都可以通過中央控制室來控制沈敏德范維華一、實(shí)習(xí)目的生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，對(duì)強(qiáng)化我們所學(xué)到的知識(shí)和檢測(cè)所學(xué)知識(shí)的掌握程度有很好的幫助。為了使我們提高對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的認(rèn)識(shí)，加深機(jī)械制造在工業(yè)各領(lǐng)域應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)，開闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝，學(xué)院特意安排了我們到濟(jì)南卷煙廠和煙草物流配送站進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)。1、將理論與實(shí)踐相結(jié)合通過這次的畢業(yè)實(shí)習(xí)，我們先后接觸與本專業(yè)相關(guān)的一些實(shí)際工作，對(duì)于工作所要求具備的專業(yè)理論知識(shí)和基本技能有個(gè)大體客觀的認(rèn)識(shí)。實(shí)習(xí)過程中，要求我們通過聽取公司產(chǎn)品方面的講座學(xué)會(huì)理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，將我們平日里學(xué)的知識(shí)有機(jī)的結(jié)合到實(shí)踐中，然后更好的理解書本上的理論知識(shí)2、找到差距，盡快縮短差距實(shí)習(xí)時(shí)，我們會(huì)參觀一些有名企業(yè)，期間公司負(fù)責(zé)人會(huì)給我們作講座，帶領(lǐng)我們參觀他們企業(yè)內(nèi)部的流程，員工工作的環(huán)境以及了解員工應(yīng)該具有的專業(yè)技能。通過觀察，我看到了他們這些企業(yè)所要求員工所具備的那種職業(yè)素質(zhì)，專業(yè)技能。而從我們身上體現(xiàn)出來的卻只是稚氣未退的學(xué)生氣，我們之間的差距明顯很大，我們畢業(yè)盡快調(diào)整自己使自己成為一名于社會(huì)需要，于企業(yè)合格的人才。3、讓自己盡快轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)人我們是即將畢業(yè)踏入社會(huì)的大學(xué)生，學(xué)生時(shí)代的稚氣已不適合于社會(huì)。由一個(gè)學(xué)生到一個(gè)職業(yè)人員的轉(zhuǎn)變過程，要求我們學(xué)會(huì)獨(dú)立、成熟和堅(jiān)強(qiáng)，踏入社會(huì)我們必須學(xué)會(huì)擔(dān)負(fù)責(zé)任，腳踏實(shí)地，消除自己原本的擔(dān)憂，努力工作每一天。這次實(shí)習(xí)就是為了讓我們明白工作人要 擁有該有的素質(zhì)和能力。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容（一）將軍集團(tuán)濟(jì)南卷煙廠將軍集團(tuán)濟(jì)南卷煙廠是國有大型企業(yè)。在特別人員的帶領(lǐng)下， 我們首先參觀了卷包車間，里面有數(shù)臺(tái)生產(chǎn)速度為1000支/分鐘的卷煙機(jī)和400包/分鐘的包裝機(jī)。卷煙機(jī)主要是將煙絲、濾棒和包裝紙卷在一起。在車間里，我們重點(diǎn)參觀了卷煙和包裝機(jī)，一萬多個(gè)零件組成的機(jī)構(gòu)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)著，卷接、包裝設(shè)備自動(dòng)化水平高。當(dāng)時(shí)有臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)了問題，由于整套裝置有阻塞、夾條、掉條檢測(cè)控制剔除系統(tǒng)工人師傅們很容易的排除故障。在參觀中，我們注意到了卷煙廠高度自動(dòng)化的流水線和精確的質(zhì)量控制系統(tǒng)。當(dāng)煙葉從整包被分離后，就開始進(jìn)入加工階段。在經(jīng)過皮帶傳輸和振動(dòng)運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)加工環(huán)節(jié)過程中，對(duì)流量有著嚴(yán)格的控制，皮帶上安裝有電子傳感器，能通過控制帶速來控制流量。盡管在卷絲車間有數(shù)臺(tái)規(guī)模巨大的生產(chǎn)設(shè)備，然而所有設(shè)備都可以通過中央控制室來控制。由于企業(yè)引入了現(xiàn)場(chǎng)總線，使得所有生產(chǎn)狀況都可以及時(shí)在中控室的電腦控制屏上顯示，包括動(dòng)力部門的能源控制。 在現(xiàn)場(chǎng)，我們提出詢問了許多感興趣的問題，有關(guān)人員熱情細(xì)致地給予解釋，直到我們把整個(gè)工藝、生產(chǎn)流程了解為止。先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，有序的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，高素質(zhì)的操作員工，給我們留下了深刻的印象。卷包車間的卷接包、裝封箱、入庫全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。經(jīng)技術(shù)人員介紹，整個(gè)卷煙的生產(chǎn)流程如下：投料開包切片回槽(提溫加水) 儲(chǔ)存兩個(gè)小時(shí)左右脫水卷煙包裝。 通過實(shí)習(xí)發(fā)現(xiàn)的不足：原機(jī)裝封箱機(jī)速度不高，只能一臺(tái)裝封箱機(jī)對(duì)應(yīng)一臺(tái)套卷包設(shè)備；二是離倉庫比較遠(yuǎn)，不利于輸送并且在輸送過程中易造成破損；設(shè)備多并且控制比較復(fù)雜，操作和修理維護(hù)都需要大量的人力物力。（二） 濟(jì)南煙草配送中心在本次主要對(duì)濟(jì)南煙草配送中心兩家單位進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)地的參觀和了解，著重對(duì)這家單位的物流配送體系，物流配送設(shè)備，在各個(gè)環(huán)節(jié)中所采用的現(xiàn)代化技術(shù)以及整個(gè)物流的資源配置系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，因?yàn)閮杉移髽I(yè)的設(shè)備與流程大體相近，現(xiàn)主要介紹濟(jì)南煙草配送中心。濟(jì)南煙草配送中心隸屬于濟(jì)南煙草專賣局，濟(jì)南市煙草專賣局資本雄厚，在面對(duì)國際間激烈的煙草市場(chǎng)的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)下，積極采用先進(jìn)技術(shù)，提高自己的信息化和自動(dòng)化建設(shè)。尤其是以濟(jì)南煙草配送中心是作為新型的現(xiàn)代物流來建設(shè)，坐落于濟(jì)南高新區(qū)，與齊魯軟件園毗鄰，尖端的環(huán)境優(yōu)勢(shì)使得濟(jì)南煙草物流在收發(fā)配送方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，同時(shí)濟(jì)南煙草物流中心通過網(wǎng)絡(luò)營銷、倉儲(chǔ)系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)、線路優(yōu)化、GPS車輛監(jiān)控等信息系統(tǒng)技術(shù)，使得濟(jì)南煙草物流中心的快速反應(yīng)令人吃驚，對(duì)濟(jì)南地區(qū)的煙草配送在整個(gè)省內(nèi)行業(yè)乃至全國位居前列。在濟(jì)南煙草配送中心主要參觀的是蘭劍物流為濟(jì)南煙草配送中心和煙臺(tái)煙草配送中心設(shè)計(jì)的煙草的倉儲(chǔ)系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)和相關(guān)配送系統(tǒng)。在最開始的相關(guān)工作人員講解中我們了解到，煙草行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)不再局限于國內(nèi)煙草企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，跨國煙草企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，讓中國煙草行業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)。能否全面建立完善的煙草物流配送體系是煙草行業(yè)能否取勝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何布局規(guī)劃配送中心的建設(shè)是煙草行業(yè)不得不去思考的問題。而此套物流方案解決了配送運(yùn)營體系中的許多問題，實(shí)現(xiàn)了配送網(wǎng)點(diǎn)的合理布局，資源的優(yōu)化配置及時(shí)周轉(zhuǎn)，提高了分揀的效率，大大降低了配送成本，總體上全面提升了煙草配送效率。電話訪銷、精準(zhǔn)分揀、及時(shí)配送，提高了服務(wù)質(zhì)量和顧客忠誠度，減少了市場(chǎng)上非正規(guī)渠道卷煙的沖擊壓力，降低了物流成本。根據(jù)老師和公司的安排流程，首先我們參觀了煙草倉庫的存儲(chǔ)系統(tǒng)。根據(jù)老師解說，此煙草存儲(chǔ)所用的倉庫是一個(gè)自動(dòng)化立體倉庫。從貨物進(jìn)入，分為兩種方式，一種是較為傳統(tǒng)的傳送帶運(yùn)輸方式，但是效率仍然比人工快很多，用的比較多的是采取叉車托盤方式，整托盤煙草進(jìn)入，然后進(jìn)行倉庫保管即入庫。入庫過程是放到傳送帶由電腦全程操作，然后經(jīng)由由堆垛機(jī)，然后通過工業(yè)計(jì)算機(jī)的指令發(fā)送到由操作人員預(yù)先設(shè)定相關(guān)程序，采用了RFID射頻識(shí)別技術(shù)可以讀取貨物的一切信息并將其分配到應(yīng)有的位置，堆垛機(jī)按以獲取的信息自動(dòng)將貨物準(zhǔn)確無誤放在應(yīng)在的位置。這種入庫工作流程幾乎是全自動(dòng)化，只需要很少的幾個(gè)操作人員進(jìn)行監(jiān)控和操作，而且效率很高，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全面合理，功能的密切統(tǒng)一和集中以及自動(dòng)化的程度之高，都給我了很大的震撼。接下來我們又去了分揀區(qū)的流水線查看其工作流程，剛開始，還沒有運(yùn)作，只是聽講解，說這套系統(tǒng)屬于第三代煙草分揀系統(tǒng)（第四代也已經(jīng)研制完畢，尚未完善投入），分揀速度很快，以及精確的自動(dòng)化包裝處理，聽得我們?cè)评镬F里，因?yàn)槊織l線上工作的也就四五個(gè)人，到底搞不清到底是怎么分揀這么多煙草滿足濟(jì)南市這么多客戶的訂單，稍等了幾分鐘，分揀線開始運(yùn)作。根據(jù)一步步的流程，各種煙從不同的槽口被吐出，快速的經(jīng)過傳送帶，然后送到包裝臺(tái)，快速的進(jìn)行包裝，然后電子顯示屏顯示下一個(gè)客戶的訂單數(shù)量，看似很簡(jiǎn)單的流程，但是能夠控制的這么好，而且很精確的控制各類的煙草所要出具的數(shù)量，這一系列流程的整合，大大的提高了分揀的效率和精確度。全部自動(dòng)一體化的完成，讓我深深感受到了現(xiàn)代化的信息系統(tǒng)所創(chuàng)造的價(jià)值。最后關(guān)于煙草的配送系統(tǒng)，由于GPS系統(tǒng)正在更新為3G，所以老師根據(jù)歷史資料進(jìn)行解說，經(jīng)過查資料了解到，從整個(gè)煙草配送體系功能來看，本系統(tǒng)的在運(yùn)輸方面，使用采用的電子地圖和GPS實(shí)時(shí)定位系統(tǒng),地圖上面標(biāo)明了根據(jù)各銷售點(diǎn)的位置而設(shè)計(jì)好的最優(yōu)配送路線以及貨車采用的GPS定位系統(tǒng)，可準(zhǔn)確地了解每一輛貨車所在的位置及每次所消耗的時(shí)間，最終可準(zhǔn)確的落實(shí)每一天的工作效率。同時(shí)對(duì)濟(jì)南煙草運(yùn)輸線路的全面優(yōu)化，重新將濟(jì)南各個(gè)區(qū)域布局，減少各區(qū)間之間的疊加、沖突，使得交叉覆蓋面積最小交叉覆蓋率小于15%，路線得到更加合理的配置。物流信息，作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的物流信息在整個(gè)配送系統(tǒng)中起到的作用計(jì)劃預(yù)測(cè)、動(dòng)態(tài)分析、及時(shí)提供市場(chǎng)動(dòng)態(tài)等相關(guān)內(nèi)容。濟(jì)南煙草配送信息這一塊做的比較到位，從計(jì)算機(jī)中能及時(shí)獲得相關(guān)的信息，為做出研究分析、制定相關(guān)策略提供了有力的保障。本次實(shí)習(xí)總結(jié)：通過這次實(shí)習(xí)，我更深刻的認(rèn)識(shí)到物流這個(gè)概念的深度和廣度，以及在現(xiàn)實(shí)生活中，我們對(duì)物流的應(yīng)用的層面，我發(fā)現(xiàn)課本的理論知識(shí)在實(shí)際過程中運(yùn)用的很巧妙，因地制宜，靈活貫通給我了很大的啟示，也發(fā)覺了真正的實(shí)際操作中，我們對(duì)課本知識(shí)掌握的不夠扎實(shí)，也不夠全面，更沒有系統(tǒng)的思維和考慮。所以，我要學(xué)習(xí)的東西還很多，要真正領(lǐng)會(huì)課本的理論知識(shí)以及運(yùn)用的方法和價(jià)值。結(jié)論和建議：在濟(jì)南煙草中心，采用了現(xiàn)代信息化的設(shè)施和自動(dòng)化的整合系統(tǒng)，在很大程度上降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高工作效率； 對(duì)于在煙草行業(yè)推廣應(yīng)用新興的物流技術(shù)，降低物流成本、實(shí)現(xiàn)配送現(xiàn)代化管理起了推動(dòng)作用。然而在實(shí)際運(yùn)作中，完備齊全的自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)花費(fèi)很大資金，希望在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面能加以改善以節(jié)約成本，同時(shí)注重成本和效能，達(dá)到性能最優(yōu)化，從而可以推廣到其他物流企業(yè)，真正的做好我國物流行業(yè)的領(lǐng)頭羊。同時(shí)在做煙草的同時(shí)，關(guān)于實(shí)地的配送運(yùn)輸問題上，建議與部分物流相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn)附帶運(yùn)輸，以增加附加值和利潤，同時(shí)可以降低成本。三、實(shí)習(xí)總結(jié) 畢業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生在校期間最后一次實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，主要結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生查找資料的能力，鍛煉學(xué)生走向社會(huì)技術(shù)技能和社交能力，通過實(shí)習(xí)應(yīng)該達(dá)到以下能力1、 了解機(jī)械技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向2、 熟悉機(jī)械制造技術(shù)，工藝，自動(dòng)化，及計(jì)算機(jī)的相應(yīng)知識(shí)3、 理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面 總的來說，我們這次的實(shí)習(xí)是十分圓滿的。從中我們不僅對(duì)我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)的東西進(jìn)行了鞏固，也對(duì)接下來的學(xué)習(xí)指明了方向，我們是帶著渴望心情而來，帶著滿意笑容而歸。這樣的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我們這些在校大學(xué)生來說是難得寶貴的，對(duì)我們的學(xué)習(xí)帶來很大的學(xué)習(xí)動(dòng)力，為我們以后的工作帶來很大的啟發(fā)。首先是各個(gè)工廠對(duì)于安全的重視，每當(dāng)我們參觀一個(gè)工廠的時(shí)候，老師總是強(qiáng)調(diào)安全，同時(shí)在廠區(qū)的各個(gè)醒目的地方也標(biāo)識(shí)的安全生產(chǎn)的警示牌。在工廠里，每一個(gè)工人對(duì)待安全的意識(shí)也讓我們敬佩。這次實(shí)習(xí)對(duì)我印象最深的還是濟(jì)南卷煙廠的那些先進(jìn)的設(shè)備，以及那些復(fù)雜的工序，還有就是廠區(qū)的自動(dòng)化，這讓我感覺大科技的力量。在濟(jì)南卷煙廠，接觸到了一些未曾見過的機(jī)械設(shè)備，雖然很復(fù)雜，但通過老師講解，其實(shí)都是課本知識(shí)的延伸及應(yīng)用。最后感謝老師給了我們這么多的指導(dǎo)及學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，這對(duì)與我們的設(shè)計(jì)來說非常重要，是一筆寶貴的財(cái)富。指導(dǎo)教師評(píng)語：實(shí)習(xí)成績(jī)：指導(dǎo)教師： 年 月 日