排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告（課題目的意義；主要設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容；設(shè)計(jì)（研究）方案；預(yù)期成果；進(jìn)度安排及主要參考文獻(xiàn)等）目的意義：引發(fā)爆炸物爆炸是會(huì)造成了巨大的傷亡，在生活中也不乏會(huì)出現(xiàn)拆除炸彈的情況，拆除炸彈的任務(wù)盡可能是遠(yuǎn)程完成的。但處于一些極端情況下，炸彈拆除人員必須親自到達(dá)爆炸物所處位置進(jìn)行處理炸彈，訓(xùn)練有素的專(zhuān)業(yè)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)解除炸藥，這一方法固然有效，然而風(fēng)險(xiǎn)高，這使得他們自己置于嚴(yán)重的危險(xiǎn)之中，隨時(shí)有可能喪失自己的生命。今天的排爆人員在拆除炸彈的過(guò)程中，會(huì)穿著安全防護(hù)服，使爆炸所可能產(chǎn)生的壓力降低為最小化，并防止爆炸所造成的傷害余波到一定水平。盡管排爆防護(hù)服具有降低爆炸危險(xiǎn)的效果，但其依舊缺乏靈活性，在另一方面，它們限制了運(yùn)動(dòng)能力，增加壓力，從而無(wú)法完全保護(hù)到排爆人員。所以，即使在現(xiàn)代科技化時(shí)代，具備先進(jìn)的安全預(yù)防措施，仍然今天也不可能百分百避免危險(xiǎn)，應(yīng)用EOD機(jī)器人不僅可以拯救爆炸物附近所波及的人，還可以在距離危險(xiǎn)區(qū)幾米遠(yuǎn)的地方進(jìn)行操作，從而為爆炸物專(zhuān)家提供了一個(gè)完全安全的場(chǎng)所。此外，這些機(jī)器人不僅可以用于解除爆炸武器，還可以收集威脅物質(zhì)和區(qū)域的信息。在實(shí)際應(yīng)用中，可以代替人進(jìn)入危險(xiǎn)可疑區(qū)域進(jìn)行檢查、取出的操作，從而其對(duì)提高排爆領(lǐng)域的安全性具有深刻意義。主要研究?jī)?nèi)容：第一章對(duì)排爆機(jī)器人的研究背景進(jìn)行調(diào)查，明確其研究的重大意義，并對(duì)國(guó)內(nèi)外排爆機(jī)器人相關(guān)技術(shù)展開(kāi)研究，以及對(duì)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了解。第二章對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的總體方案進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，根據(jù)排爆機(jī)器人設(shè)計(jì)的主要參數(shù)和運(yùn)動(dòng)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)、材料等方案確定，以及對(duì)機(jī)械臂整體經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行分析。第三章對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的基座進(jìn)行具體設(shè)計(jì)分析，對(duì)基座部分腰關(guān)節(jié)進(jìn)行減速機(jī)和電機(jī)的選型，并且對(duì)于關(guān)鍵零部件如蝸輪蝸桿進(jìn)行強(qiáng)度校核，從計(jì)算的角度出發(fā)確保機(jī)械臂的強(qiáng)度符合要求。第四章對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的大臂進(jìn)行具體設(shè)計(jì)分析，其中大臂部分包含肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)，分別驅(qū)動(dòng)大臂和小臂的運(yùn)動(dòng)，對(duì)其減速機(jī)和電機(jī)的選型進(jìn)行具體計(jì)算。第五章對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的小臂進(jìn)行具體設(shè)計(jì)分析，小臂部分存在腕關(guān)節(jié)的減速機(jī)和電機(jī)選型，驅(qū)動(dòng)小臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)多方位多角度抓取危險(xiǎn)物。第六章對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行具體分析，對(duì)其減速機(jī)和電機(jī)選型進(jìn)行計(jì)算，以及末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要滿(mǎn)足自鎖的條件，并且考慮到抓取不同尺寸、形態(tài)的危險(xiǎn)物的現(xiàn)實(shí)情況，進(jìn)行末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。第七章對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手的自平衡裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)所需要實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)目的進(jìn)行相關(guān)裝置的選型，以及對(duì)實(shí)際工作情況進(jìn)行分析。第八章對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。研究方案：本設(shè)計(jì)主要通過(guò)Solidworks軟件對(duì)排爆機(jī)器人平衡式機(jī)械手進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，并通過(guò)TIAPortalV15.1進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先查閱和收集排爆機(jī)器人機(jī)械臂相關(guān)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與工作原理，根據(jù)排爆機(jī)械臂的主要參數(shù)，對(duì)總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行定案。在排爆機(jī)械臂所需要夾持最大載荷的基礎(chǔ)下，繪制基座、大臂、小臂、末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三維圖以及整體零部件的裝配圖。并且考量到機(jī)械臂的所產(chǎn)生的的翻轉(zhuǎn)力矩，對(duì)其設(shè)計(jì)自平衡裝置，繪制其零部件三維圖以及對(duì)自平衡裝置與機(jī)械臂進(jìn)行裝配。最后對(duì)排爆機(jī)械臂實(shí)際工作條件下所需要配備的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。預(yù)期結(jié)果：針對(duì)本課題中所研究的機(jī)械臂方面設(shè)計(jì)，考慮到機(jī)械臂需要趨于輕便化、靈敏化。根據(jù)實(shí)際具體工作情況進(jìn)行分析，當(dāng)排爆機(jī)器人進(jìn)入工作任務(wù)環(huán)境內(nèi)，避開(kāi)障礙物并達(dá)到可疑危險(xiǎn)物附近時(shí)，排爆機(jī)器人需要具備一只運(yùn)動(dòng)快速、精確的機(jī)械臂對(duì)危險(xiǎn)物進(jìn)行快速識(shí)別與抓取的動(dòng)作。因此，本課題在設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)于材料的選擇融入質(zhì)量輕、剛度高的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中融合反應(yīng)快、運(yùn)動(dòng)精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。進(jìn)度安排：第一階段（2022.10.01-2021.10.31）任務(wù)書(shū)下達(dá)，資料搜集整理，完成論文選題。第二階段（2022.11.01-2022.12.10）完成任務(wù)書(shū)、選題表和開(kāi)題報(bào)告的撰寫(xiě)。第三階段（2022.12.11-2022.12.31）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿。第四階段（2023.01.01-2023.01.15）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)第二稿。第五階段（2023.01.16-2023.05.15）完成畢業(yè)論文定稿、查重、盲審。第六階段（2023.05.16-2023.06.10）準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯。第七階段（2023.06.11-2023.06.26）進(jìn)行畢業(yè)論文答辯，完成資料歸檔。參考文獻(xiàn)：[1]王躍.一種碼垛機(jī)械手的設(shè)計(jì)及其計(jì)算[J].鍛壓裝備與制造技術(shù),2022,57(05):31-35.[2]李世強(qiáng),王霞.工業(yè)機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2022,41(10):1-3+14.[3]經(jīng)韜,李麒.基于ABBIRB2600機(jī)械手的一種數(shù)控車(chē)床自動(dòng)上下料輸送裝備的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2022,41(10):19-22+88.[4]莊亞文.基于PLC的桁架機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2022,24(05):30-34.[5]姚方輝,扶玉珍,李文仿.一種臨床微創(chuàng)手術(shù)用剛性可控機(jī)械手設(shè)計(jì)與研究[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2022,37(10):37-40.[6]張?jiān)?黃志輝,彭辰晨,曹麗芳,鄒杰,焦祥.基于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的機(jī)械手設(shè)計(jì)[J].南方農(nóng)機(jī),2022,53(19):18-20.[7]趙海奇.操作機(jī)器人機(jī)械手爪的設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī),2022,53(19):95-97.[8]庾鵬.汽車(chē)鈑金零部件下料機(jī)械手爪的模塊化設(shè)計(jì)方法研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2022(19):53-55.[9]楊昆明,周欣,王鵬,王晉鵬.仿生靈巧機(jī)械手設(shè)計(jì)與自適應(yīng)控制[J].電子設(shè)計(jì)工程,2022,30(18):91-94+99.[10]吳全會(huì),邵旭輝,潘柏松,施羅杰.復(fù)合驅(qū)動(dòng)雙指柔性機(jī)械手的設(shè)計(jì)與控制[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2022,56(09):1845-1855.[11]廖明蕾.煤礦鉆機(jī)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析[J].現(xiàn)代信息科技,2022,6(17):56-59.[12]楊陽(yáng).基于solidworks的搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)及仿真研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2022(25):145-150.[13]陳修龍,張昊,蔡從浩.工件搬運(yùn)機(jī)械手平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2022,20(04):1-6.[14]王一帆,趙琛,袁夢(mèng)揚(yáng),關(guān)光.六自由度機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2022,40(08):194-199.[15]潘紅恩,徐紅金,黃旭宸,錢(qián)鵬.一種全自動(dòng)蛋皮機(jī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