編 號無錫太湖學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ）相 關(guān) 資 料題目： 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計 機(jī) 電 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè)學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2013 年 5 月 25 日無錫太湖學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ）開 題 報 告題目： 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計 機(jī) 電 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè)學(xué) 號： 學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：2012 年 11 月 25 日 課題來源自擬科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等） 機(jī)器人是二十世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，人類對于機(jī)器人的研究由來已久。上世紀(jì) 70 年代之后，計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)和人工智能技術(shù)迅速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也隨之進(jìn)入高速發(fā)展階段，成為綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多門學(xué)科而形成的高新技術(shù)。其本質(zhì)是感知、決策、行動和交互四大技術(shù)的綜合，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人應(yīng)用水平是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人技術(shù)的研究在經(jīng)歷了第一代示教再現(xiàn)型機(jī)器人和第二代感知型機(jī)器人兩個階段之后進(jìn)入第三代智能機(jī)器人的發(fā)展階段。機(jī)械手是在自動化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置，它是在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動化有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手能代替人類完成危險、重復(fù)枯燥的工作，減輕人類勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率。機(jī)械手越來越廣泛地得到了應(yīng)用，在機(jī)械行業(yè)中它可用于零部件組裝 ，加工工件的搬運(yùn)、裝卸，特別是在自動化數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床上使用更普遍。目前，機(jī)械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中一個重要組成部分。把機(jī)床設(shè)備和機(jī)械手共同構(gòu)成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，它適應(yīng)于中、小批量生產(chǎn)，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，而且適應(yīng)性很強(qiáng)。當(dāng)工件變更時，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)很容易改變，有利于企業(yè)不斷更新適銷對路的品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量，更好地適應(yīng)市場競爭的需要。此外，醫(yī)療機(jī)器人是目前國外機(jī)器人研究領(lǐng)域中最活躍、投資最多的方向之一,其發(fā)展前景非?？春?。近年來,醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)引起美、法、德、意、日等國家學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注, 研究工作蓬勃興起。二十世紀(jì)九十年代起，國際先進(jìn)機(jī)器人計劃已召開過的多屆醫(yī)療外科機(jī)器人研討會己經(jīng)立項,開展基于遙控操作的外科研究,用于戰(zhàn)傷模擬手術(shù)、手術(shù)培訓(xùn)、解剖教學(xué)。歐盟、法國國家科學(xué)研究中心也將機(jī)器人輔助外科手術(shù)及虛擬外科手術(shù)仿真系統(tǒng)作為重點(diǎn)研究發(fā)展的項目之一在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)出現(xiàn)醫(yī)療，外科手術(shù)機(jī)器人市場化產(chǎn)品，并在臨床上開展了大量病例研究。韓國和新加坡的機(jī)器人密度(即制造業(yè)中每萬名雇員占有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量)居世界第 1-3 位，包攬了前三名。西歐的意大利、法國、英國和東面的匈牙利、波蘭等，機(jī)器人制造業(yè)及應(yīng)用機(jī)器人的情況都有很大發(fā)展研究內(nèi)容（1） 了解工業(yè)機(jī)械人的工作原理，國內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀。（2） 完成工業(yè)機(jī)器人的總體方案設(shè)計（包括行走機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、夾持結(jié)構(gòu)）等。（3） 完成有關(guān)零部件的選型計算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核計算；（4） 熟練掌握有關(guān)計算機(jī)繪圖軟件，并繪制裝配圖和零件圖紙，折合 A0 不少于 2.5張。（5） 完成設(shè)計說明書的撰寫，并翻譯外文資料 1 篇。擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗方案及可行性分析工業(yè)機(jī)器人目前已成為大規(guī)模制造業(yè)中作自動化生產(chǎn)線上的重要成員。工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平。本課題屬工程設(shè)計類課題，要求完成工業(yè)機(jī)器人的總體和零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過本設(shè)計，可以幫助學(xué)生加深對本專業(yè)的相關(guān)知識理解和提高綜合運(yùn)用專業(yè)知識能力。研究計劃及預(yù)期成果研究計劃：2012 年 11 月 12 日-2012 年 12 月 25 日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料。填寫畢業(yè)設(shè)計開題報告書。2013 年 1 月 11 日-2013 年 3 月 5 日：填寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報告。2013 年 3 月 8 日-2013 年 3 月 14 日：按照要求修改畢業(yè)設(shè)計開題報告。2013 年 3 月 15 日-2013 年 3 月 21 日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的英文材料。2013 年 3 月 22 日-2013 年 4 月 11 日：分析全自動機(jī)械手中“臂”機(jī)構(gòu)的基本原理，基本理論及方法；全自動機(jī)械手中“臂” 機(jī)構(gòu)的傳動設(shè)計及基本設(shè)計計算。2013 年 4 月 12 日-2013 年 4 月 25 日：全自動機(jī)械手中“臂”機(jī)構(gòu)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)圖、裝配圖設(shè)計；全自動機(jī)械手中“臂” 機(jī)構(gòu)傳動分析研究。2013 年 4 月 26 日-2013 年 5 月 21 日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。特色或創(chuàng)新之處（1）結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍大而安裝占地小。（2）具有很高的可達(dá)性?？梢允蛊涫植窟M(jìn)入像汽車車身這樣一個封閉的空間內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，而直角坐標(biāo)型的機(jī)器人就不行。（3）因為沒有移動關(guān)節(jié)，所以不需要導(dǎo)軌。轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)容易密封，由于軸承件是大量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，則摩擦小，慣量小，可靠性好。（4）所需關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩小，能量消耗少已具備的條件和尚需解決的問題（1）通過參考大量的文獻(xiàn)，掌握課題研究的背景，調(diào)研國內(nèi)外有關(guān)課題研究方面的現(xiàn)狀、發(fā)展和應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)全自動機(jī)械手中“臂”機(jī)構(gòu)設(shè)計中的問題，明確課題研究的目的、意義、任務(wù)及內(nèi)容。（2）學(xué)習(xí)和掌握全自動機(jī)械手實(shí)現(xiàn)手術(shù)的相關(guān)方法和技術(shù)，并結(jié)合課題實(shí)際分析各種相關(guān)方法和技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以便確定方案和設(shè)計內(nèi)容指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名：年 月 日教研室（學(xué)科組、研究所）意見教研室主任簽名：年 月 日系意見主管領(lǐng)導(dǎo)簽名：年 月 日