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學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告
題 目：搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)與控制電路設(shè)計(jì)
院 校：
專 業(yè)： 機(jī)械電子工程
年 級：
姓 名：
學(xué) 號：
指導(dǎo)老師：
本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報告
院別
機(jī)電學(xué)院
專業(yè)
機(jī)械電子工程
班級
姓名
學(xué)號
聯(lián)系方式
題目
搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)與控制電路設(shè)計(jì)
開題申請：（包括選題的意義與目的、文獻(xiàn)綜述、研究現(xiàn)狀、創(chuàng)新思路、論文提綱、進(jìn)度安排、參考文獻(xiàn)等。）
一、 選題的意義與目的
意義：機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動作功能，用于按固定程序抓取、搬運(yùn)物體或操作工具的自動操作裝置。它可以代替人的繁重勞動以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化和機(jī)械化，能在有害環(huán)境下操作以保證人的安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。在工業(yè)部門中應(yīng)用的機(jī)械手稱為工業(yè)機(jī)械手。
工業(yè)機(jī)械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的學(xué)科——機(jī)械手工程。機(jī)械手涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。
工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手也是工業(yè)機(jī)器人的一個重要分支。他的特點(diǎn)是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)在人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展空間。
機(jī)械手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認(rèn)識：其一它能部分的代替人工操作；其二它能按照生產(chǎn)工藝的要求遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動條件，顯著的提高了勞動生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐。因而，受到很多國家的重視，投入大量的人力物力來研究和應(yīng)用。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用的更為廣泛。在我國近幾年也有較快的發(fā)展，并且取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)的廣泛應(yīng)用 。
機(jī)械手是一種能自動控制并可從新編程以變動的多功能機(jī)器，它有多個自由度，可以搬運(yùn)物體以完成在不同環(huán)境中的工作。
機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強(qiáng)。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”，簡稱通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。
選擇《搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)與電路控制設(shè)計(jì)》這個課題作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對我的專業(yè)——機(jī)械電子工程，四年里所學(xué)的關(guān)于機(jī)械與電子的專業(yè)知識能夠進(jìn)行一個系統(tǒng)的總結(jié)，因?yàn)檫@個畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及里機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與電路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。是實(shí)際綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練；是一次全面的鍛煉和設(shè)計(jì)實(shí)踐；是工程技術(shù)的具體應(yīng)用；是能力提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
目的：代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；能制作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐。
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)《搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)與電路控制設(shè)計(jì)》，對大學(xué)四年知識的總結(jié)，使自己在踏入社會就業(yè)，對機(jī)械行業(yè)設(shè)計(jì)這個領(lǐng)域能更加容易上手，鞏固自己的知識。
二、國內(nèi)外研究概況及相關(guān)文獻(xiàn)綜述
目前國內(nèi)工業(yè)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工，鑄鍛，熱處理等方面，數(shù)量，品種，性能方面都不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，因此，國內(nèi)主要擴(kuò)大機(jī)械手運(yùn)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄鍛，熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)條件。在 運(yùn)用專業(yè)機(jī)械手的同時，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手，計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術(shù)都很重視，幾十年來，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷的修改，品種在不斷的增加，運(yùn)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。
在國外機(jī)械制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)械手運(yùn)用較多，發(fā)展較快。目前主要用于機(jī)床，摸鍛壓機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊，噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時，就將引起零部件機(jī)械手本身的損害。為此，國外機(jī)械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機(jī)械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋外界的條件的變化，做出相應(yīng)的變更。
3、 創(chuàng)新思路
機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要手抓、手腕、手臂、和機(jī)身組成，包括由兩個液壓回轉(zhuǎn)缸和三個液壓伸縮缸，采用液壓驅(qū)動方案控制機(jī)械手運(yùn)動，用電磁閥控制的液壓缸來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升、下降、伸縮、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動及夾緊工件的動作，采用可編程序控制器對機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動控制。該設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)對直徑以下尺寸、重高達(dá)30kg的圓形棒料在移動范圍半徑為0.5m的扇形區(qū)域，高度變化范圍為：0.5m的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行可編程控制搬運(yùn)。
四、論文提綱
論文摘要
前言
第一章 緒論
1.1機(jī)械手的研究概況
1.2機(jī)械手發(fā)展方向
1.3工業(yè)機(jī)械在生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.4本設(shè)計(jì)中研究的主要內(nèi)容
第二章 搬運(yùn)機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案
2.1機(jī)械手的組成
2.1.1機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
2.1.2機(jī)械手的驅(qū)動機(jī)構(gòu)
2.1.3機(jī)械手的控制方式選擇
2.2機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表
2.3機(jī)械手手部的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3.1手部設(shè)計(jì)基本要求
2.3.2 手部機(jī)構(gòu)的選擇
2.3.3手抓的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.4腕部的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.4.1腕部設(shè)計(jì)基本要求
2.4.2 腕部機(jī)構(gòu)的選擇
2.4.3腕部的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.5臂部的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.5.1臂部設(shè)計(jì)基本要求
2.5.2 臂部機(jī)構(gòu)的選擇
2.5.3臂部的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.5.4液壓缸工作壓力及結(jié)構(gòu)的確定
第三章 機(jī)身的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1機(jī)身的總體設(shè)計(jì)
3.2機(jī)身的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3機(jī)身的升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
第四章 液壓系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及總圖
第五章 總體的控制電路設(shè)計(jì)及總圖
第六章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
五、進(jìn)度安排
2011年12月15日—2011年12月31日下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)；
2012年2月20日—2012年3月10日收集設(shè)計(jì)資料，熟悉相關(guān)知識，規(guī)范；進(jìn)行設(shè)計(jì)問題分析和構(gòu)思，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告，開題；
2012年3月11日—3月16日，完成傳動方案設(shè)計(jì)和傳動路線擬定，傳動過程動力設(shè)計(jì)；
2012年3月17日—3月27日，完成機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算，驗(yàn)證方案合理性；
2012年3月27日—4月5日，完成傳動草圖設(shè)計(jì)，
2012年4月6日—4月12日，完成傳動與支撐總裝草圖；
2012年4月13日—4月20日，進(jìn)行指定零件圖設(shè)計(jì)；進(jìn)行元件強(qiáng)度驗(yàn)算；
2012年4月21日—5月1日，完成總裝配圖繪制；
2012年5月2日—5月13日，完成指定零件圖繪制，進(jìn)行必要的優(yōu)化和應(yīng)力分析；完成設(shè)計(jì)說明書或論文整理與撰寫，交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，評定成績；最后整理資料，準(zhǔn)備答辯問題，答辯；六、參考文獻(xiàn)
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[11] 液壓與氣壓傳動，劉延俊 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，
[12] 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，陳立德主編，高等教育出版社，2007
[13] 工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
[14] 可編程控制器原理與應(yīng)用，范次猛主編，北京理工大學(xué)出版社.2006
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教研室或系審核意見：
教研室（系）主任簽名： 年 月 日
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