1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題 目： 遠(yuǎn)距離同步帶傳動RBR手腕設(shè)計(jì) 課 題 類 型： 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)研究 論文學(xué) 生 姓 名： 姚 昇學(xué) 號： 專 業(yè) 班 級： 機(jī)械2082學(xué) 院： 機(jī)電學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師： 蘇學(xué)滿開 題 時(shí) 間： 2011.3.22011年2月24日一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及研究意義（價(jià)值）1.研究意義工業(yè)機(jī)器人誕生于20世紀(jì)60年代，在20世紀(jì)90年代得到迅速發(fā)展，是最先產(chǎn)業(yè)化得機(jī)器人技術(shù)。據(jù)國外專家預(yù)測，2l世紀(jì)將是機(jī)器人技術(shù)革命的世紀(jì)，機(jī)器人作為全面延伸和擴(kuò)展人的體力和智力的手段將實(shí)現(xiàn)“當(dāng)代最高意義上的自動化”。它是綜合了計(jì)算機(jī)，控制論，機(jī)構(gòu)學(xué)，信息和

2、傳感技術(shù)，人工智能，仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。它的出現(xiàn)時(shí)為了適應(yīng)制造業(yè)規(guī)?；a(chǎn)，解決單調(diào)，重復(fù)的體力勞動和提高生產(chǎn)質(zhì)量而替代人工作業(yè)。在非常規(guī)和極端制造過程中，工業(yè)機(jī)器人是不可缺少的自動化裝備。在我國，工業(yè)機(jī)器人的真正使用到現(xiàn)在已經(jīng)接近20多年了，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)，引用到自主開發(fā)的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了我國制造業(yè)，勘探業(yè)等行業(yè)的發(fā)展。隨著我國改革開放的逐漸深入，國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將面對越來越大的競爭與沖擊，因此，掌握國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場的實(shí)際情況，把握我國工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)與研究進(jìn)展，顯得十分重要。2.研究內(nèi)容（1）確定傳動方案；（2）回轉(zhuǎn)力矩計(jì)算及其

3、他相關(guān)計(jì)算；（3）零件設(shè)計(jì)與校核：1）軸承校核：設(shè)計(jì)中所用的所有重要軸承都要經(jīng)過強(qiáng)度校核。在滿足尺寸和強(qiáng)度要求的情況下，盡可能地選用國產(chǎn)軸承，以降低機(jī)器人的成本。2）軸的校核：設(shè)計(jì)中所用的所有較重要的軸都要經(jīng)過強(qiáng)度校核和剛度校核。3）齒輪選用：設(shè)計(jì)中所用的所有齒輪都要經(jīng)過強(qiáng)度校核。4）鍵及花鍵：設(shè)計(jì)中所用的所有較重要的鍵及花鍵都要經(jīng)過強(qiáng)度校核。5）銷與螺釘：設(shè)計(jì)中所用的所有較重要的銷與螺釘都要經(jīng)過強(qiáng)度校核。（4）零件圖的繪制與三維模型建立；（5）繪制裝配圖及運(yùn)動仿真。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻(xiàn)綜述） 1. 研究現(xiàn)狀工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用

4、范圍很廣，作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(UNECE)和國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計(jì)，世界機(jī)器人市場前景看好，從20世紀(jì)下半葉起，世界機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長的良好勢頭。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展速度加快，年增長率平均在10左右。2004年增長率達(dá)到創(chuàng)記錄的20。其中，亞洲機(jī)器人增長幅度最為突出，高達(dá)43%，如圖1所示。各區(qū)域用戶工業(yè)機(jī)器人定購指數(shù)（以1996年作為100）2.發(fā)展趨勢隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷向智能化方向發(fā)展

5、，機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和深化以及在系統(tǒng)（FMS、CIMS）中的群體應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人也在不斷向智能化方向發(fā)展，以適應(yīng)“敏捷制造”（Agile Manufacturing），滿足多樣化、個(gè)性化的需要，并適應(yīng)多變的非結(jié)構(gòu)環(huán)境作業(yè)，向非制造領(lǐng)域進(jìn)軍。（1）感覺功能感覺功能方面將實(shí)現(xiàn)多傳感器信息的融合，以檢測多變的外部環(huán)境，做出判斷和決策，其實(shí)質(zhì)類似于人的五官和身體的綜合感覺功能，包括視覺、觸覺、力覺、滑覺、接近覺、壓覺、聽覺、味覺、臭覺、溫覺等。研究包括各類傳感信息的采集及融合處理、傳感器與驅(qū)動器一體化技術(shù)、感覺功能繼承模塊等。（2）控制智能化由引導(dǎo)教向NC，離線編程發(fā)展，進(jìn)而發(fā)展到進(jìn)一步應(yīng)用。隨

6、著系統(tǒng)化、集成化生產(chǎn)的發(fā)展，基于PC的開放式控制系統(tǒng)將機(jī)器人控制和車間一級控制的發(fā)展方向，國外專家預(yù)測，2007年它將占30。（3）移動功能的智能化為解決長距離搬運(yùn)作業(yè)、大作業(yè)對象、多作業(yè)對象及極限作業(yè)等問題，需開發(fā)自主移動系統(tǒng)（包括滑動、滾動、行走、爬行、跳躍、飛行等）。（4）系統(tǒng)應(yīng)用與集成化支持以人為核心的生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)中機(jī)器人群體協(xié)調(diào)功能、群智能和多機(jī)通訊協(xié)議，開發(fā)能理解人的意志的“同事機(jī)器人”。國外專家預(yù)測，2000你后有可能IMS要走向MA(R)S（多智能體系統(tǒng)），而該系統(tǒng)中的“同事機(jī)器人”（Cobot）將成為操作人員不可或缺的伙伴。圍繞著各種機(jī)器人與人共存的諸多課題，正在興

7、起一門新學(xué)科“軟機(jī)器人學(xué)”。（5）安全可靠性由于大量不確定因素的存在，要實(shí)現(xiàn)智能化的安全可靠性，機(jī)器人必須具有對各種意外情況的應(yīng)變能力，及時(shí)采取預(yù)防措施和安全對策，包括硬件級、軟件級、應(yīng)用級和人機(jī)系統(tǒng)級的自診斷和自修復(fù)故障。（6）微型化向微型化發(fā)展，開發(fā)毫米級機(jī)器人，用于微加工、醫(yī)學(xué)、宇宙和海洋開發(fā)等領(lǐng)域。就使用性和成本來看，毫米級最可行。（7）多傳感器信息融合與配置技術(shù)機(jī)器人的傳感器配置和融合技術(shù)在水泥生產(chǎn)過程控制和污水處理自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用包括面向工藝過程的多傳感器融合和配置技術(shù)；采用智能傳感器的現(xiàn)場總線技術(shù)；面向工藝要求的新型傳感器研制。機(jī)電一體化智能傳感器包括具有感知、自主運(yùn)動、自清

8、污（自調(diào)整、自適應(yīng)）的機(jī)電一體化傳感器研究；面向工藝要求的運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)檢測和清污的自主運(yùn)動；調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)；機(jī)器人機(jī)構(gòu)和控制技術(shù)在傳感器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）研究方案及工作計(jì)劃（含工作重點(diǎn)與難點(diǎn)及擬采用的途徑）1.研究方案(1)我們選擇遠(yuǎn)距離同步帶傳動，這樣能更好地把尺寸，重量都較大的驅(qū)動源放在遠(yuǎn)離手腕處，有時(shí)放在手臂的后端作平衡重量用，不僅減輕手腕的整體質(zhì)量，而且改善了機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的平衡性 (2)我們通過計(jì)算出回轉(zhuǎn)力矩及其他相關(guān)的計(jì)算，來著重考慮所設(shè)計(jì)零件的類型，要盡可能多的選用國產(chǎn)中的標(biāo)準(zhǔn)零件，這樣可以降低機(jī)器人的成本。(3)針對此次的遠(yuǎn)距離同步帶傳動RBR手腕的設(shè)計(jì)，擬

9、采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD、UG等相關(guān)專業(yè)軟件來完成此的設(shè)計(jì)，從而來節(jié)省時(shí)間和精力；收集相關(guān)文獻(xiàn)、期刊論文來加以輔助設(shè)計(jì)；針對自身理論方面的不足，將更多地向指導(dǎo)老師請教學(xué)習(xí)；當(dāng)然，在具體的設(shè)計(jì)中也要不斷地去實(shí)踐設(shè)計(jì)的模具的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，使設(shè)計(jì)更趨于精確化，規(guī)范化，系統(tǒng)化。通過對該零件進(jìn)行詳細(xì)分析研究，并查閱有關(guān)資料。使遠(yuǎn)距離同步帶傳動RBR手腕的設(shè)計(jì)工程先進(jìn)、合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)。2.工作計(jì)劃起止日期周內(nèi)容進(jìn)程備注第一周第二周畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告第三周第四周遠(yuǎn)距離同步帶傳動方案確定第五周第六周回轉(zhuǎn)力矩計(jì)算及其他相關(guān)計(jì)算第七周第八周零件設(shè)計(jì)與校核第九周第十周零件圖的繪制與三維模型建立第十

10、一周第十二周繪制裝備圖及運(yùn)動仿真第十三周第十三周編寫設(shè)計(jì)說明書（論文）第十四周第十五周準(zhǔn)備答辯3.畢業(yè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)及擬采用的途徑重點(diǎn)與難點(diǎn)：回轉(zhuǎn)力矩計(jì)算以及零件設(shè)計(jì)與校核。擬采用途徑：充分利用網(wǎng)絡(luò)及圖書館資源，參模成功的事例，并運(yùn)用AUTOCAD,UG,等計(jì)算機(jī)輔助軟件。四、主要參考文獻(xiàn)1 滕永昌 .六自由度工業(yè)機(jī)器人手腕分析與優(yōu)化綜合J. 光學(xué)精密工程, 1988,(03)2 憲鋒，楊昂岳，潘存云，羅昆，陳國鋒. 一種新型手腕驅(qū)動機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動分析J. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào), 1996,(02) .3 翟羽健，張為公. 機(jī)器人多路徑空間定位精度測定方法研究J. 中國機(jī)械工程, 1994,(06)

11、4 劉廷榮, 黃小容, 孫迪生. 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)方案的選擇J. 機(jī)器人, 1989,(03)5 賈貽春. 工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度微機(jī)測試系統(tǒng)J. 制造業(yè)自動化, 1987,(02)6 曹維乾. 門式工業(yè)機(jī)器人系列型譜J. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù), 1986,(10)7 王嘉岐. 工業(yè)機(jī)器人與勞動保護(hù)J. 勞動保護(hù), 1985,(01)8 劉宏偉. 基于ADAMS的五自由度機(jī)器人運(yùn)動學(xué)仿真J. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2008,(06)9微型計(jì)算機(jī)控制工業(yè)機(jī)器人J. 機(jī)床與液壓, 1981,(01)10Jan Karlsson. ROBOT INVESTMENTS SURGE TO RECORD LEVELS. United Nations Economic Commission for Europe. Press Release ECE/STAT/05/P01. Geneva, 4 February 200511 UNECE issues its 2004