畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告
設(shè)計(論文)題目:
三自由度Delta并聯(lián)機器人的設(shè)計與仿真
?
學生姓名:
專????業(yè):
所在學院:
指導(dǎo)教師:
職????稱:
?
?年? ?月??日 ?
開題報告填寫要求
?
1.開題報告(含“文獻綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效;
2.開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見;
3.“文獻綜述”應(yīng)按論文的框架成文,并直接書寫(或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi),學生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇(不包括辭典、手冊);
4.有關(guān)年月日等日期的填寫,應(yīng)當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5、開題報告(文獻綜述)字體請按宋體、小四號書寫,行間距1.5倍。
?
畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) 開 題 報 告
1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻資料,每人撰寫不少于1000字左右的文獻綜述:
自從1961年美國Unimation公司推出第一臺工業(yè)機器人以來,機器人得到了十分迅速的發(fā)展。如今機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,如噴氣、焊接。搬運。裝配等工作,在汽車工業(yè)、電子工業(yè)、核工業(yè)、服務(wù)業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生等許多方面都有應(yīng)用。現(xiàn)在所說的機器人多指串聯(lián)機器人。1965年,英國高級工程師Stewart首先提出了一種6自由度的并聯(lián)機構(gòu)作為飛行模擬器用于訓(xùn)練飛行員,到1978年,澳大利亞的Hunt教授指出這種機構(gòu)更接近于人體的結(jié)構(gòu),可以將此平臺作為機器人機構(gòu)。80年代中期,國際上研究并聯(lián)機器人的學者還寥寥無幾,出的成果也不多,到80年代末期特別是90年代以來,并聯(lián)機器人才被廣為關(guān)注,并成為新的熱點,許多大型會議都設(shè)有專題進行討論。1985年,Clavel提出了一種成為Delta的三維移動機構(gòu)。Delta機器人是最經(jīng)典的空間三自由度移動的并聯(lián)機構(gòu),大多數(shù)空間三自由度并聯(lián)機構(gòu)都是從Delta機構(gòu)衍生的。Delta機器人是一種具有3個平動自由度的告訴并聯(lián)機器人,也是目前商業(yè)應(yīng)用最成功的并聯(lián)機器人之一。
目前,國內(nèi)外對于并聯(lián)機器人的研究主要集中于機構(gòu)學、運動學、動力學和控制策略等幾個領(lǐng)域。其中機構(gòu)學和運動學分析主要研究并聯(lián)機器人的運動學。奇異形位。工作空間和靈巧度分析等方面,這些研究是實現(xiàn)并聯(lián)機器人控制和應(yīng)用的基礎(chǔ)。動力學和控制策略的研究主要是對并聯(lián)機器人進行動力學分析和建模,研究各種可能的控制算法,對并聯(lián)機器人實時控制,以達到預(yù)期的控制效果。
隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展,并聯(lián)機器人得到了越來越廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上,并聯(lián)機器人可以用在汽車總裝線上安裝輪胎,汽車發(fā)動機,還可以用作飛船對接器,潛艇救援中的對接器,飛行模擬器、空間飛行器對接機構(gòu)及其地面試驗設(shè)備,天文望遠鏡跟蹤元位系統(tǒng)等,其中Delta機器人被廣泛應(yīng)用于食品與藥品的包裝與機械自動生產(chǎn)線上。對于困難的地下工程,也可以利用并聯(lián)機構(gòu)。并聯(lián)機器人的一個重要應(yīng)用就是被稱為“21世紀的機床”的虛擬軸機床。并聯(lián)機床的中心結(jié)構(gòu)簡單,傳動鏈極短,剛度大,質(zhì)量輕,切削效率高,成本低,很容易實現(xiàn)6軸聯(lián)動,因而可以加工非常復(fù)雜的三維曲面。1994年美國芝加哥IMTS博覽會上GIDDING&LEWIS公司推出了新開發(fā)的并聯(lián)式VARJAX“虛擬軸機床”,硬氣廣泛關(guān)注。
并聯(lián)機器人的另一個重要的應(yīng)用方面是作為微動機構(gòu)或微型機構(gòu)。這種機構(gòu)充分發(fā)揮了并聯(lián)機構(gòu)空間不大、精度和分辨率高的特點,在三維空間內(nèi)微小移動在2-20微米之間、如在眼科手術(shù)、微細外科手術(shù)中的細胞操作、心臟冠狀動脈移植等中都得到了很好的應(yīng)用。
l?參考文獻
[1]蔡自興.機器人學基礎(chǔ) [M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.
[2]叢爽,尚偉偉.并聯(lián)機器人:建模,控制優(yōu)化與應(yīng)用 [M].北京:電子工業(yè)出版社, 2010.
[3]張利敏,梅江平,趙學滿,等.一種二平動自由度并聯(lián)機械手動力尺度綜合 [J].天津大學學報, 2010, 43(8):661-666.
[4]Bouri M, Clavel R. The linear Delta: Developments and applications[C]//The 41st International Symposium on Robotics.Frankfurt, Germany: VDE, 2010: 1198-1205.
[5]Milutinovic D, Slavkovic N, Kokotovic B, et al. Kinematic modeling of reconfigurable parallel robots based on Delta concept[J]. Journal of Production Engineering, 2012, 15(2): 71-74.
[6]Rey L, Clavel R. The Delta parallel robot[M]//Parallel Kinematic Machines. London, UK: Springer, 1999: 401-417.
[7]Pierrot F, Dauchez P, Fournier A. Fast parallel robots[J]. Journal of Robotic Systems, 1991, 8(6): 829-840.
[8]徐龍祥,歐陽祖行.機械設(shè)計[M]. 第二版,北京:航空工業(yè)出版社,1999.
[9]李柱.互換性與技術(shù)測量[M].北京:高等教育出版社,2004.
[10]哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室.理論力學[M].北京:高等教育出版社,2009
[11]王全景,張慶余.48小時精通CREO PARAMETRIC 3.0中文版零組件設(shè)計技巧[M].北京:電子工業(yè)出版,2013.
[12]范欽珊.材料力學[M].北京:清華大學出版社,2008.
[13]Kosinska A, Galicki M, Kedzior K. Designing and optimization of parameters of Delta-4 parallel manipulator for a given workspace[J]. Journal of Robotic Systems, 2003, 20(9): 539-548.
[14]楊斌久,蔡光起,羅繼曼,等.少自由度并聯(lián)機器人的研究現(xiàn)狀 [J].機床與液壓, 2006, 34(5): 202-205.
[15]黃真,孔令富,方躍法.并聯(lián)機器人機構(gòu)學理論及控制[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1997. [16]付萌. 少自由度并聯(lián)機構(gòu)尺度參數(shù)的多目標優(yōu)化研究[D]. 電子科技大學,2013.
畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) 開 題 報 告
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):
l?主要研究內(nèi)容:
1.基座的設(shè)計
2.末端執(zhí)行器的設(shè)計
3.臂桿的設(shè)計
4.電動機的選型
5.傳動鏈的選擇
6.Delta型并聯(lián)機器人的布置形式及基本參數(shù)的確定
l?擬采用的研究手段:
設(shè)計一種直線型Delta并聯(lián)機器人,動平臺與靜平臺之間通過三條支鏈連接。通過安裝在固定框架上的三個直流電機結(jié)合滾珠絲杠副產(chǎn)生的直線運動,使動平臺具有一個平動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度。每個電機安裝有編碼器用于檢測其轉(zhuǎn)角,通過機構(gòu)運動學建模可計算出動平臺的位姿信息,并用于實現(xiàn)對機器人的控制。在完成設(shè)計工作的同時,針對Delta型并聯(lián)機器人的設(shè)計進行分析研究,以便確定其合理的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)。
畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) 開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見:
1.對“文獻綜述”的評語:
對并聯(lián)機器人應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、設(shè)計原則、存在問題、未來發(fā)展方向作了較豐富的綜述,內(nèi)容充實、條理清晰、表述清楚。
?
?
?
?
2.對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(論文)結(jié)果的預(yù)測:
本課題涉及一種三自由度Delta并聯(lián)機器人設(shè)計,具有非?,F(xiàn)實的應(yīng)用背景。本設(shè)計主要包括三自由度Delta并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計,要求設(shè)計者不僅掌握較扎實的機電一體化設(shè)計能力,還應(yīng)掌握較深的機器人專業(yè)理論基礎(chǔ),因此本課題較難,工作量較大。本設(shè)計的成果應(yīng)包括三自由度Delta并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)模型、裝配圖、零件圖、運動仿真等內(nèi)容。
?
?
?
?
3.是否同意開題:√ 同意 □ 不同意
?
???????????????????????????????????? ??指導(dǎo)教師:??????????????
???????????????????????????????????????? 2016 年?? 03 月?? 17 日
所在專業(yè)審查意見:
同意
???????????????????????????????????????? 負責人:??????????????
?????????????????????????????????????????? 2016 年??? 03 月?? 17 日