1、 本科生毕业设计（论文）开题报告本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目 搬运机器人结构设计 学 院 机械工程学院 专业班级 机械工程及自动化 1 班 姓 名 学生学号 姓姓 名名 开题时间开题时间 2014.3.102014.3.10 学学 院院 机械工程学院机械工程学院 专业班级专业班级 机械工程机械工程及自动化及自动化 1 1 班班 指导教师指导教师 （导师组）（导师组） 论文题目论文题目 中文中文 搬运机器人结构设计搬运机器人结构设计 英文英文 Handling Robot Design 选题的背景和意义: 从 1914 年到现在，机器人已从第一代示教再现型机器人、第二代带感觉的机器人
2、发 展到第三代智能机器人，而服务机器人正是第三代机器人的典型代表。目前国外的科学家 们在移动机构设计、传感器融合与环境建模技术、路径规划技术、能源技术、智能控制技 术、人机交互技术、成本控制等方面都取得了长足的进步。美国 iRobot 公司推出室内地 毯和地板清洁机器人，具有污物探测功能，可根据房间地面的具体情况进行有重点的清洁 1。本田公司的双足机器人“ASIMO” ，步行时速达 3km 几乎与人类相同2。索尼 QRIO 机器 人可以漫步、跳舞，做很多高难度动作而且能识别口语并做出回应 3。三菱重工的家用机 器人“Wakamaru”能识别家庭成员的脸部特征，并通过转动脸部和手腕来表现喜怒哀乐
3、 4。 韩国的“irobi”机器人不仅能念书、唱歌、讲故事当家里无人的时候，它还可以确认大 门是否上锁以及煤气是否关闭 5。假如有人闯进家门，它还可以将其拍摄下来给主人发电 子邮件。美国的“InTouch Health”远程医疗机器人具有时双向的视频和语音传送系统 以及行走系统，已成为医与患者之间的连心桥 5。配备有各种检测装置的机器人保更成为 美国军方后勤部门以及各大公司的新宠。 虽然以上机器人的发展都是趋向于智能化，但是负载能力还是比较小。假如有间房屋 倒塌了，一般都起重车不能进去，或者有交通意外出现了，但是所在位置车是很难到的， 那么在这种状况下，怎样去解决呢?处理这样的事件，也是需要机
4、器人，这样能够更加好 的保护好人类安全。但是现有的机器人的负载太少了，就算刚刚的状况先切小块再用这个 机器人处理也行，不过太浪费时间和能源了。为了提高工作效率，为了增加人类安全，需 要增加机器人的负载。因此选择了液压系统，一个完整的液压系统由五个部分组成，即动 力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油 6。常用典型液压元件（动力 元件、执行元件、控制元件、辅助元件）的工作原理、结构、型号编制、选用注意事项、 常见故障与排除方法 7。德国 KUKA 机器人推出世界上最大负载机器人 KR1000，最大负载 达到 1000kg，负载虽然大，但是是工业机器人，活动受到限制 8。 美国大狗，
5、是一种 4 足仿生机器人，它高 2.3 英尺，重 165 磅。采用汽油动力驱动， 体内装有维持机身平衡的回转仪。它的最高负载量可达 300 磅，以每小时 3.3 英里的速度 行走，而且可在丘陵地形上攀登前行，全靠本身的立体视觉系统或远程遥控器确认路径。 虽然是这样先进， 而且平衡能力强， 但只能是搬运货物和甩障碍物， 不能靠自身搬起重物。 中国山东大学已经有一项液压双足机器人的专利 9，其具有负重能力的液压驱动双足 机器人下肢机构，驱动双足机器人关键技术研究以人的腿关节为基本仿生对象，开展基于 液压驱动的双足机器人仿生结构机理、突发情况下的身体平衡恢复方法等研究，设计、开 发适合双足机器人的液
6、压动力单元、电液伺服单元等关键部件，研究高速高精度液压伺服 系统的位置控制 和力控制算法，开发具有地形适应能力、高负载能力、运动灵活的液压 驱动双足机器人实验室样机，完成不同地形环境下的运动演示实验。在选择液压泵的时候 主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音 10。液压传动系统在运行中容易做 到对执行元件运动速度的无级调节,调速方便而且调速范围大，特别是随着机电一体化的 发展,与微电子、计算机技术相结合,使液压传动无级调速的应用更广泛 11。 因此，负载大的机器人需要仿人形，这样才能够像人类一样的灵活。可以像人一样行 走各种地形，可以搬起是自身重的东西和移动物体，科技重点是放在负载和平衡上。这样 就能够在救援上，建筑上，上下货物上等等方面投入使用，能够增加安全度，提高效率。 工作任务分析： 1、查找日本有关双足机器人的设计资料； 2、查找挖掘机液压系统控制和外形设计； 3、查找人体关节自由度的资料并确定自由度；
