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1、一、題目來源及原始數(shù)據(jù)資料 1課題來源 廣州大學與廣州鐵路集團公司廣州工務(wù)大修段及東莞中天自動化科技有限公司合作項目。 2原始數(shù)據(jù)資料 本課題擬設(shè)計一款六自由度大負載搬運機器人（額定負載超過 100kg 的工業(yè)機器人），該機器人廣泛應(yīng)用于大型制造類企業(yè)。該類機器人的設(shè)計可分為臂部結(jié)構(gòu)設(shè)計和腕部結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。臂部采用側(cè)置式結(jié)構(gòu)，腕部采用正交球型手腕結(jié)構(gòu)，其三個驅(qū)動采用小臂后置式，有利于小臂的平衡。大負載搬運機器人的主要技術(shù)指標如下所示： 運動范圍： 第 1 關(guān)節(jié) 180； 第 2 關(guān)節(jié) -6080； 第 3 關(guān)節(jié) -18060； 第 4 關(guān)節(jié) 300； 第 5 關(guān)節(jié) 100； 第 6 關(guān)節(jié) 3

2、00； 運動速度： 第 1 關(guān)節(jié)： 100/s； 第 2 關(guān)節(jié)： 60/s； 第 3 關(guān)節(jié)： 60/s； 第 4 關(guān)節(jié)： 100/s； 第 5 關(guān)節(jié)： 100/s； 第 6 關(guān)節(jié)： 180/s； 負載： 120kg 腕部最大扭矩： 1500Nm 主機重量： 2000-2500kg 二、畢業(yè)設(shè)計要求 傳統(tǒng)的搬運機器人，特別是大負載搬運機器人，一般是圓柱坐標型的機器人，即只能到達空間的某個位置，進行簡單的搬運任務(wù)，而不能調(diào)整末端執(zhí)行器的姿態(tài)，不能夠滿足多樣化和 通用性生產(chǎn)的需求。本課題擬設(shè)計六自由度大負載搬運機器人，其特點是工作空間大、運動靈活穩(wěn)定。與一般輕負載機器人相比，大負載機器人的手腕結(jié)構(gòu)、

3、臂部結(jié)構(gòu)和整體平衡方面都有其特殊的設(shè)計。 本課題擬設(shè)計一款六自由度大負載搬運機器人，主要工作內(nèi)容包括： 1、分析六自由度關(guān)節(jié)機器人的工作原理，對機器人進行機構(gòu)分析，建立其運動學模型； 2、確定總體設(shè)計方案，選擇機器人臂部結(jié)構(gòu)及三自由度手腕的傳動結(jié)構(gòu)和布置方案。 3、按照技術(shù)指標進行伺服系統(tǒng)、減速器等部件的選型； 4、對機器人結(jié)構(gòu)進行詳細設(shè)計，建立三維 CAD 模型； 5、 CAD 模型的完善與修改，生成工程圖； 6、最終提交： (1) 不少于 15000 字的設(shè)計說明書；畢業(yè)設(shè)計說明書應(yīng)闡述整個畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，要突出重點和特色，圖文并茂，文字通暢。應(yīng)有目錄、中英文摘要及關(guān)鍵詞、正文、參考文獻等內(nèi)

4、容，符合廣州大學普通全日制本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）規(guī)范化規(guī)定。 (2) 機器人 CAD 模型，制作搬運機器人作業(yè)運動動畫，并能在答辯時演示。 (3) 工程設(shè)計圖工作量不少于 3 張 A0（其中至少有 1張 A0 圖），包括機械系統(tǒng)裝配圖、部件圖、主要零件圖等。 三、進度安排、應(yīng)完成的工作量 寒假期間：結(jié)合設(shè)計目標，查閱資料和學習，掌握六自由度關(guān)節(jié)機器人機構(gòu)原理，至少閱讀8 篇以上的相關(guān)文獻資料。 第 1-2 周：整理文獻，撰寫六自由度搬運機器人概述；構(gòu)建 6 自由度關(guān)節(jié)機器人數(shù)學模型；同時填報開題報告。 第 3 周：擬定總體設(shè)計方案，確定臂部結(jié)構(gòu)及三自由度手腕的傳動結(jié)構(gòu)和布置方案。 第 3-6

5、周：詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計，建立 CAD 三維模型；對腕部傳動部分結(jié)構(gòu)進行詳細設(shè)計； 第 7-8 周：搬運機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對 CAD 模型進行完善和修改，并制作動畫。同時整理并撰寫設(shè)計書或論文。 第 9 周：完善論文，并檢查論文初稿， 指導學生有針對性地修改。 第 10 周：修改論文，在系統(tǒng)上上傳畢業(yè)設(shè)計論文定稿。 第 11 周：根據(jù)修改意見繼續(xù)完善畢業(yè)設(shè)計和論文。 第 12 周：評閱老師檢查評閱論文，將發(fā)現(xiàn)的問題反饋給學生，指導學生修改論文直到符合要求。 第 13 周：學校畢業(yè)論文抄襲行為的檢測。學生在規(guī)定時間內(nèi)上傳已定稿的畢業(yè)論文（設(shè)計）進行抄襲檢查。 第 14 周：在答辯前 3 天按照學校要求的統(tǒng)

6、一格式完成論文的整理、修訂和打印。準備 10分鐘 PPT，參加學校公開答辯或?qū)W院答辯。 第 15 周：針對答辯中發(fā)現(xiàn)的問題完善畢業(yè)設(shè)計，最終提交論文等資料。 四、主要參考文獻 1 克來格 (Craig,J.J). 機器人學導論 (原書第三版 )M. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 2006. 2 熊有倫 . 機器人技術(shù)基礎(chǔ) M. 武漢 : 華中科技大學出版社 , 1996. 3 蔡自興 . 機器人學 M. 北京 : 清華大學出版社 , 2009. 4 于殿勇 , 李瑞峰等 . 120kg 負載工業(yè)機器人的開發(fā) J. 高技術(shù)通訊 , 2002, 12 (6): 79-82. 5 江洪 , 陸利鋒

7、, 魏崢等 . SolidWorks 動畫演示與運動分析實例解析 M. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 2006. 6 侯祥明 , 張立祥 . 基于 Solidworks 下 cosmosmotion 六自由度焊接機器人三維運動模擬J. 煤礦機械 , 2007, 28 (9): 95-97. 7 李力行 , 何衛(wèi)東 . 機器人用高精度 RV 傳動研究 J. 中國機械工程 , 1999, 10 (9): 1001-1002. 8 王戰(zhàn)中 , 張大衛(wèi) , 韓鴻志等 . 連續(xù) 3R斜交非球型乎腕的設(shè)計與運動學分析 J. 天津大學學報 , 2008, 41 (1): 103-108. 9 陳愛珍 . 日本工業(yè)機器人的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 J. 機械工程師 , 2008, 7: 8-10. 指導教師（簽名）： 系（教研室）主任（簽名）： 主管院長（簽名）： （學院章）