搬运机器人毕业设计开题报告

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1、 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题目 4-DOF 搬运机器人的结构设计 专 业 名 称 飞行器动力工程 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 2013 年 10 月 28 日 一、选题的依据及一、选题的依据及意义意义： 传统的工业机器人常用于搬运、喷漆、焊接和装配工作。工业现场的很多重体力劳 动必将由机器代替,这一方面可以减轻工人的劳动强度,另一方面可以大大提高劳动生 产率。搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在 1960 年的美国，Versatran 和 Unimate 两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是指用

2、一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同 的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力 劳动。目前世界上使用的搬运机器人逾 10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自 动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定 出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。搬运机器人是近代自动 控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制 技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体 系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通过编程完成

3、各种预期的任务，在自身结构 和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。 应用搬运机器人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用搬运机械 人可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动 线上，目前几乎都有搬运机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏 的进行工作生产。 可见，有效的应用搬运机械手，是发展机械工业的必然趋势机械手是提高劳动生产 率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段,国内外都 很重视它的应用和发展。 搬运机器人是典型的机电一体化数字化装备， 技术附加值很高， 应用范围很广，作为先进

4、制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和 社会发展起越来越重要的作用。 二、国内外研究概况及发展趋势二、国内外研究概况及发展趋势： （1）国内现状及发展趋势 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。机器人的分类方 法有多种, 按其应用可分为：工业机器人、军用机器人、农业机器人、服务机器人、水 下机器人、空间机器人和娱乐机器人。搬运机械人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，尤其体现了人的智能和适应性，如图 1、图 2 的搬运机器人。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

5、经济各领域有着广阔的发展前景。 图 1. 搬运机器人 图 2.六自由度机器人 搬运机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产 过程中，搬运机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术 邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了搬运机械手的发展，使得搬运 机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 搬运机械手虽然目前还不如人手那 样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人 手力大的特点，因此，搬运机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用 国内搬运机械手的发展趋势主要可以概括为以下几点： 搬运机

6、械手性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价 格不断下降。 机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统 三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造搬运机械手整机;国外已有模块化装 配搬运机械手产品问市。 搬运机械手的控制系统向基于 PC 机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化; 器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构:大大提高了系统的可靠性、易 操作性和可维修性。 搬运机械手中的传感器作用日益重要， 除采用传统的位置、 速度、 加速度等传感器外， 搬运机械手还应用了视觉、力觉等传感器， 虚拟现实技术在搬运机械手中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制如使遥控机 械手操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵搬运机械手。 （2）国外现状及发展趋势 现代国际工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。因此其各种生产 流水线以及物流管理中更是多元化的使用着气动机械手，如图 3。其中化工等连续性生 产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中