1、 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 理工类 题 目 : 上下料机械手的结构设计 学 院 ： 机械工程学院 专 业 班 级 ： 机械设计制造及其自动化 机械 091 学 生 姓 名 ： 学 号： 指 导 教 师 ： 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 1.课题研究的意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 随着工业生产效率的提高以即在机械控制方面的广泛应用， 机械手已逐步 代替工人手工的操作，在工厂车间得到了广泛的应用。 在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下： 1.以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的 装配
2、等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 2.以改善劳动条件，避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒 性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能 的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改 善。 在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作， 可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。 工业机械 手的是工业机器人的一个重要分支。 它的特点是可通过编程来完成各种预期的 作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点
3、，尤其体现了人的智能和 适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领 域有着广阔的发展前景 1958 年美国联合控制公司研制出第一台机械手之后，联邦德国机械制造 业是从 1970 年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等 作业。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自 1969 年从美国引进 两种机械手后大力从事机械手的研究。 我国机器人技术起步较晚从 20 世纪 80 年代初才开始。 全国第一个 机器人研究示范工程 1986 年在沈阳建成。目前我国已经基本掌握了机器人设 计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨道规划技术。开发出 喷漆、弧
4、焊、点焊、装配、搬运等机器人。20 世纪 90 年代中期国 6000m以 下深水作业机器人试验成功。 以后近十年中在步行机器人、 精密装配机器人、 多自由度关节机器人的研制等国际前沿领域我国逐步缩小了与世界先进水 平的差距。但是目前机械手大部分还属于第一代主要依靠人工控制。第 二代机械手设有微型电子计算控制系统具有视觉、触觉能力甚至听、想的 能力。研究安装各种传感器把感觉到的信息反馈使机械手具有感觉机能。 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 2.课题的基本内容，可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 1.设计一个具有三个自由度机床上下料机械手， 对工件能准确的夹取， 定 位，并
5、装卡。 （1）三个自由度，手臂能旋转360度，能伸缩（伸缩距200mm)，能做起降运 动（起升距120mm) （2）动方式选择液压驱驱动 （3） 因为在自由度分配上要求机身必须旋转， 所以采用圆柱坐标系运动形式。 （4）机械手的加持工件形状为方料，最大加持重量 8KG 2.拟遇到的问题： 1.选取机械手的坐标形式及自由度。 2.设计各机械手的执行机构：如手、手腕、手臂。 3.液压传动系统的设计。 4.机械手控制系统设计。 3.3.研究思路： 1.查阅有关 PLC、气动及电气安装的相关知识 2.已有设备的了解 3维修、完善机械手的几何结构 4.完成设备 4.4.研究方法： 采用同其它同等机械类设
6、备的类比，方案比较等方法，根据工业机械手的 实际应用特征及现有的物质、经济技术、人力等条件，以所学的理论知识为基 础，按照工业机械手工作的一般过程、设计标准，借鉴以往相似设备的成功经 验进行初步设计，然后对初步设计方案进行验算，修正，直至达到安全、经济、 实用的目的。 其中对于机械手设计中的关键问题、 难点问题进行重点分析解决， 确保整个设计方案的可行性和最佳性。 3.课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 1 采用途径（研究手段）： 1.1 原理方案： 1.1.1 驱动方式 机械手按用途可分为液压传动机械手、气压气压传动机械手、店里传 动机械手和机械传动机械手， 由于液压传动具有单位面积压力大， 体积小， 介质可压缩性小，工作平稳，并可实现高精度定位及频繁换向，因为液压 传动机械手应用最为广泛。 本设计采用液压式机械手。 1.1.2 坐标形式 机械手的坐标形
