高速公路兩軸自動發(fā)卡機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-

附件 五 蘇州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 高速公路 兩 軸自動 發(fā)卡機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 院 (系 ) 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 沈成杰 學(xué) 號 起迄日期 年 月 日 年 月 日 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 指導(dǎo)教師 齊芳娟 職稱 教授 職稱 填寫日期 : 2014 年 2 月 18 日 任務(wù)書填寫要求 1畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各 題目 的具體情況填寫，經(jīng)教研室審 查、教研室主任簽字后生效； 2 任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3 任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4 任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“院（系）”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱。學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號，不能只寫最后 2位或 1位數(shù)字； 5在 任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”一欄中，指導(dǎo) 教師可列出必讀的參考文獻(xiàn)， 但 不能給出太多的參考文獻(xiàn) 。“主要參考文獻(xiàn) ”的填寫，應(yīng)按照國標(biāo) GB7714 87文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則（見蘇科教通 200695號文件中的附件 7）的要求書寫，不能有隨意性； 6 任務(wù)書封面上“起迄日期”是指從畢業(yè)設(shè)計(jì)開始到畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯結(jié)束為止； 7 有關(guān)年、月、日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo) GB/T 7408 94數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“ 2006年 9月 25日”或“ 2006-09-25”。 1畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括技術(shù)要求、設(shè)計(jì)條件、工作要求等）： 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)在入口為上路司機(jī)發(fā)放記錄有入口信息的 IC 卡，出口交回并讀取信息后 ，系統(tǒng)根據(jù)出入口信息計(jì)算費(fèi)額后收取通行費(fèi)。目前大部分高速公路采用的是人工發(fā)卡的模式，每個(gè)車道 24 小時(shí)開通的話需要 4 名收費(fèi)員輪班工作，人員成本較高，效率低下。因此很多公路業(yè)主寄希望于自助發(fā)卡方式解決人員問題。 在一些地方已經(jīng)推廣普及一種無人值守的自助發(fā)卡機(jī)。發(fā)卡機(jī)由在司機(jī)按鍵后，發(fā)出一張 IC 卡。司機(jī)自行取卡后通行。該方式有效改善了人員緊缺或成本較高的問題，成為高速公路收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變的一個(gè)方向。但是經(jīng)過近幾年的發(fā)展，人們也發(fā) 現(xiàn)這種設(shè)備屬于被動式出卡，無法完全模擬原來人工主動遞出 IC 卡的動作。其缺點(diǎn)在于一方面不便于司機(jī)順利取卡，影響通行速度。另外，由于要兼顧高低不同的車輛順利取卡，發(fā)卡機(jī)不得不設(shè)置多套發(fā)卡裝置，導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高。 本課題將設(shè)計(jì)一種新型發(fā)卡機(jī)械手，模擬人工發(fā)卡過程。該機(jī)械手從桌面拿取 IC 卡后，從收費(fèi)亭窗戶遞出給司機(jī)，完成發(fā)卡過程。這種機(jī)械手應(yīng)有一定的柔性和適應(yīng)性，可以適應(yīng)高低不同的車輛，均能夠理想的傳遞 IC 卡。同時(shí)應(yīng)該具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，體積小巧，成本較低的特性。 本課題擬采用三軸機(jī)械手的形式實(shí)現(xiàn)，其 功能上能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、取卡、伸出以及上下延伸等動作，更好滿足各種車輛取卡需要。 具體的主要內(nèi)容和要求如下： 1. 分析當(dāng)前高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的具體模式及各自優(yōu)缺點(diǎn) ； 2. 查閱文獻(xiàn)了解 多軸機(jī)械手在相近行業(yè)的的應(yīng)用現(xiàn)狀，并分析機(jī)械手在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。 3. 提出將機(jī)械手用于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中發(fā)卡環(huán)節(jié)的總體思路和方案，畫出總體構(gòu)思圖。 4. 設(shè)計(jì)發(fā)卡用三軸機(jī)械手，并能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、取卡、伸出及上下延伸等動作； 5完成設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性分析。 2畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)提交的成果（明細(xì)列出計(jì)算書、設(shè)計(jì)說明書、圖 紙、計(jì)算成果、硬件實(shí)物、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及工作過程中應(yīng)提交的材料等）： 針對具體的研究內(nèi)容，該畢業(yè)設(shè)計(jì)提交成果如下： 1. 將機(jī)械手用于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中發(fā)卡環(huán)節(jié)的總體思路和方案提交總體構(gòu)思圖 ； 2. 兩 軸機(jī)械手的 詳細(xì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，并提交裝配圖和工程圖； 3. 完成設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性分析 ； 4. 編寫機(jī)械設(shè)計(jì)說明書； 5. 翻譯不少于 3000 字的與設(shè)計(jì)題目內(nèi)容相近的英文文獻(xiàn)一篇。 3主要參考文獻(xiàn)： 主要參考資料： 1、主要參考文獻(xiàn) 1 叢明，劉冬，杜宇等 . PLC 伺服控制在太陽能電池組件搬運(yùn)機(jī)械手中 的應(yīng)用 . 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)， 2011. 09， 66-69. 2 盧耀祖，鄭惠強(qiáng) .機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 2004 3 梁喜鳳 . 番茄收獲機(jī)械手機(jī)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 . 浙江大學(xué)博士學(xué)位論文，2004 4 楊雄，孔慶忠，張海平 . 五自由度關(guān)節(jié)型機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動態(tài)仿真研究 . 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造， 2009.08， 169-171. 5 Chiharu Ishii, Tomoyuki Futatsugi. Design and Control of a Robotic Forceps Manipulator with Screw-Drive Bending Mechanism and Extension of Its Motion Space. Procedia 5(2013) 104-109 4畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排：（包括序號、起迄日期、工作內(nèi)容）： 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排如下： 第 1 周第 3 周， 收集參考資料，翻譯文獻(xiàn)，制定方案，提交開題報(bào)告； 第 4 周第 13 周，應(yīng)用相關(guān)軟件對關(guān)鍵結(jié)