大學方案開題報告外文翻譯及設(shè)計方案格式

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告理工類題目 :上下料機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計學院 ：機械工程學院專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化機械 091學生姓名：侯立凱學 號：220911115指導教師：2013年4月 19日淮海工學院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1.課題研究的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢隨著工業(yè)生產(chǎn)效率的提高以即在機械控制方面的廣泛應(yīng)用， 機械手已逐步代替工人手工的操作，在工廠車間得到了廣泛的應(yīng)用。在機械工業(yè)中，應(yīng)用機械手的意義可以概括如下：1.以提高生產(chǎn)過程中的自動化程度應(yīng)用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、 工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。2

2、.以改善勞動條件，避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中， 用人手直接操作是有危險或根本不可能的， 而應(yīng)用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動條件得以改善。在一些簡單、重復，特別是較笨重的操作中，以機械手代替人進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。 工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。 它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點， 尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能

3、力， 在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景1958 年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手之后，聯(lián)邦德國機械制造業(yè)是從1970 年開始應(yīng)用機械手，主要用于起重運輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。日本是工業(yè)機械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家。自1969 年從美國引進兩種機械手后大力從事機械手的研究。我國機器人技術(shù)起步較晚從 20 世紀 80 年代初才開始。全國第一個機器人研究示范工程1986 年在沈陽建成。目前我國已經(jīng)基本掌握了機器人設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計技術(shù)、 運動學和軌道規(guī)劃技術(shù)。 開發(fā)出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人。 20 世紀 90 年代中期 國 6000m 以下深水作業(yè)機器人

4、試驗成功。 以后近十年中 在步行機器人、 精密裝配機器人、 多自由度關(guān)節(jié)機器人的研制等國際前沿領(lǐng)域 我國逐步縮小了與世界先進水平的差距。 但是 目前 機械手大部分還屬于第一代 主要依靠人工控制。第二代機械手設(shè)有微型電子計算控制系統(tǒng) 具有視覺、觸覺能力 甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器 把感覺到的信息反饋 使機械手具有感覺機能?；春９W院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告2.課題的基本內(nèi)容，可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施1.設(shè)計一個具有三個自由度機床上下料機械手，對工件能準確的夾取，定位，并裝卡。（1）三個自由度，手臂能旋轉(zhuǎn)360度，能伸縮（伸縮距 200mm)，能做起降運動（起升距 120

5、mm)（2）動方式選擇液壓驅(qū)驅(qū)動（3）因為在自由度分配上要求機身必須旋轉(zhuǎn)，所以采用圓柱坐標系運動形式。（ 4）機械手的加持工件形狀為方料，最大加持重量8KG2.擬遇到的問題：1. 選取機械手的坐標形式及自由度 。2. 設(shè)計各機械手的執(zhí)行機構(gòu)：如手、手腕、手臂。3. 液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計。4.機械手控制系統(tǒng)設(shè)計。3. 研究思路：1. 查閱有關(guān) PLC、氣動及電氣安裝的相關(guān)知識2. 已有設(shè)備的了解3維修、完善機械手的幾何結(jié)構(gòu)4. 完成設(shè)備4. 研究方法 ：采用同其它同等機械類設(shè)備的類比，方案比較等方法， 根據(jù)工業(yè)機械手的實際應(yīng)用特征及現(xiàn)有的物質(zhì)、經(jīng)濟技術(shù)、人力等條件，以所學的理論知識為基礎(chǔ)，按照工業(yè)

6、機械手工作的一般過程、設(shè)計標準，借鑒以往相似設(shè)備的成功經(jīng)驗進行初步設(shè)計，然后對初步設(shè)計方案進行驗算，修正，直至達到安全、經(jīng)濟、實用的目的。其中對于機械手設(shè)計中的關(guān)鍵問題、難點問題進行重點分析解決，確保整個設(shè)計方案的可行性和最佳性。3.課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析1 采用途徑（研究手段）：1.1 原理方案：驅(qū)動方式機械手按用途可分為液壓傳動機械手、 氣壓氣壓傳動機械手、 店里傳動機械手和機械傳動機械手， 由于液壓傳動具有單位面積壓力大， 體積小，介質(zhì)可壓縮性小， 工作平穩(wěn)，并可實現(xiàn)高精度定位及頻繁換向， 因為液壓傳動機械手應(yīng)用最為廣泛。本設(shè)計采用液壓式機械手。坐標形式機械手的坐標形式

7、有直角坐標式、 圓坐標式、球坐標式、多關(guān)節(jié)坐標式。本設(shè)計采用回轉(zhuǎn)型機械手， 其手臂除了可以伸縮， 可以升降外， 還可以繞立柱回轉(zhuǎn)。這種機械手與直角坐標式機械手相比，占地面積小而活動范圍大，結(jié)構(gòu)亦較簡單，并能達到較高的定位精度，因而應(yīng)用廣泛。本設(shè)計采圓柱坐標式，回轉(zhuǎn)型機械手。1.2 主要參數(shù)自由度機械手的自由度標志著機械手具有的功能大小，自由度越大，機械手的動作越靈活，適應(yīng)性越強，但結(jié)構(gòu)也越復雜。一般通用機械手有5 到 6個自由度即可滿足要求。本設(shè)計為5 個自由度機械手。抓重機械手的抓重是指機械手手臂所能抓取的物件的最大重量。本設(shè)計為中型機械手，最大抓取重量為20kg運動速度機械手的運動速度是指

8、在全程范圍內(nèi)的平均運行速度，它反映了機械手的使用效率與生產(chǎn)水平。機械手的運動速度越高，則使用效率越高，生產(chǎn)水平越高；但速度越高，機械手在運動過程中啟動和制動時產(chǎn)生的沖擊和振動也較大， 對機械手的定位精度的影響也越大。本設(shè)計的速度范圍是：移動速度 250mm/s,回轉(zhuǎn)速度 50o/s行程范圍機械手手臂運動行程范圍與機械手的抓重、坐標形式、驅(qū)動方式、運動速度等多方面因素有關(guān)。一般的說，對于通用機械手，其手臂回轉(zhuǎn)的行程范圍應(yīng)盡可能大些，使機械手具有較大的通用性。本設(shè)計的最大操作范圍為：提升高度1.5m,回轉(zhuǎn)半徑為 1m。位置精度位置精度是衡量機械手工作質(zhì)量的一項重要指標，它包括位置設(shè)定精度和重復定位

9、精度。本設(shè)計的定位精度為0.5-1mm。1.3 機身的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核機身是直接支撐和帶動手臂的部件，并實現(xiàn)手臂的回轉(zhuǎn)、升降、俯仰等運動。設(shè)計機身應(yīng)注意剛度、精度、平穩(wěn)性等幾個方面。1.4 整體的性能校核及協(xié)調(diào)設(shè)計機械手的整體設(shè)計形式， 主要取決于機械手的工作要求、 運動形式、作業(yè)環(huán)境等。協(xié)調(diào)設(shè)計好各組成部分， 機身與手臂的連接部分要參數(shù)匹配。 手臂和機身的配置形式大致可以分為立柱式、機座式、屈伸式、懸掛式。立柱式的手臂可以在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，具有占地面積小、工作范圍大的特點。本設(shè)計采用立柱式。2. 方案的可行性分析此機械手共有三個自由度， 分別是機械手臂的伸縮， 支座的 360 度旋轉(zhuǎn)，以及支座的起降，能保證機械手在上下以及左右位置的調(diào)整。全程動力源是液壓系統(tǒng)，安裝有壓力傳感器， 實現(xiàn)手臂定位， 保證工件裝卡定位準確。 對于機械手結(jié)構(gòu)的選擇，有直角坐標機器人結(jié)構(gòu)，圓柱坐標機器人結(jié)構(gòu)，球坐標機器人結(jié)構(gòu)， 關(guān)節(jié)型機器人結(jié)構(gòu)， 在此選擇圓柱坐標型， 因為圓柱型坐標能實現(xiàn)支座