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編號：
XX設(shè)計(XX)開題報告
題 目：
院 （系）：
專 業(yè)：
學(xué)生姓名：
學(xué) 號：
指導(dǎo)教師單位：
姓 名：
職 稱：
題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設(shè)計 ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
年3月1日
1．畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、重點和難點等
1.設(shè)計內(nèi)容：
1、查閱文獻(xiàn)資料，進(jìn)行相關(guān)調(diào)研，了解目前已有的攀爬機械的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，做好設(shè)計前的準(zhǔn)備工作。
2、根據(jù)給定的設(shè)計數(shù)據(jù)要求，提出攀爬機器的設(shè)計方案（兩種及兩種以上），進(jìn)行比較后選出最佳方案作為設(shè)計對象；
3、對攀爬機器的各部分結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行具體設(shè)計、進(jìn)行必要的設(shè)計計算及受力分析，并選擇合適的零件材料；
4、運用CAD、CAXA等CAD工具進(jìn)行輔助設(shè)計，完成攀爬機器的整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，繪制其零件圖、裝配圖。
5、熟悉零件的加工工藝，對典型零件進(jìn)行加工工藝路線分析；
6、總結(jié)設(shè)計數(shù)據(jù)，整理設(shè)計思路，編寫設(shè)計說明書；
7、獨立完成與課題相關(guān)，不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）；
8、完成相關(guān)設(shè)計計算及機械設(shè)計圖（要求繪圖工作量折合A0圖紙3張以上）。
2、重點難點：
本次畢設(shè)的重點主要是設(shè)計爬竿機器人的機械控制結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)方案的確定，包括如何實現(xiàn)攀爬直桿和負(fù)重運輸。齒輪和直桿的工藝計算和工藝選擇。難點在于所選擇的方案的合理性和可行性。
2．準(zhǔn)備情況（查閱過的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實驗條件等）
1.課題研究背景
機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮， 又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行 動。國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般說來，人們都可以接 受這種說法，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種 機器。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一 種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了 執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。” 而機器人學(xué)是一門高度交叉的前沿學(xué)科，是典型的的機電一體化技術(shù)系 統(tǒng)。它涉及機械學(xué)電子工程學(xué)計算機科學(xué)與工程人工智能生物學(xué)人 類學(xué)社會等眾多領(lǐng)域。 在機器人技術(shù)快速發(fā)展的今天，不管是作為一名現(xiàn)代工程師，還是理工科 大學(xué)學(xué)生，都有必要學(xué)習(xí)，掌握一些機器人學(xué)方面的知識，特別是機械專業(yè)的 學(xué)生，機器人技術(shù)可以說是一門必修課。為了滿足社會的需求，攀爬機器人的研究力度越來越大。目前，攀爬機器人應(yīng)用更為廣泛，已在消防、核工業(yè)、石化行業(yè)、建筑行業(yè)、高空作業(yè)等危險領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用；其目的是代替人類， 人類帶來了極大的工作效益和安全保障，從而受到人們的高度重視。鑒于以上特點，開發(fā)具有攀爬功能的機器人代替人去從事危險工作將有重要意義。目前，很多高校和科研院所已研制出或正在研制攀爬機器?麻省理工學(xué)院研制了一種能爬窗梁的機器人shady3D南京航空航天大學(xué)研制了仿壁虎機器人，該機器人能夠在豎直墻面和天花板上進(jìn)行運動。國科學(xué)院沈陽自動化研究所研制了一種5自由度爬壁 機器人，不僅能實現(xiàn)爬行和轉(zhuǎn)向，且能在壁面之間實現(xiàn)過渡援式吸附、干性黏合劑吸附和負(fù)壓吸附。
2.現(xiàn)有設(shè)備
(1)計算機一臺；
(2)設(shè)計軟件(Solidworks2013、CAXA2013)。
3.參考文獻(xiàn)：
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[2] 蔡傳武.??爬桿機器人的攀爬控制[D]. 華南理工大學(xué) 2011
[3] 陳亮.??焊接機器人路徑規(guī)劃問題的算法研究[D]. 武漢科技大學(xué). 2010
[4] 郭敏.??帶視覺的雙臂機器人手臂無碰撞路徑規(guī)劃[D]. 東北大學(xué). 2008
[5] Wing Kwong Chung,Yangsheng Xu,Ou Ma.??Minimum Energy Demand Locomotion on Space Station[J]. Journal of Robotics . 2013
[6] Tin Lun Lam,Yangsheng Xu.??Motion planning for tree climbing with inchworm‐like robots[J]. J. Field Robotics . 2012 (1)
[7] Tin Lun Lam,Yangsheng Xu.??Biologically inspired tree‐climbing robot with continuum maneuvering mechanism[J]. J. Field Robotics . 2012
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[9] 周芳,朱齊丹,趙國良.??基于改進(jìn)快速搜索隨機樹法的機械手路徑優(yōu)化[J]. 機械工程學(xué)報. 2011(11)
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[4] M. Tavakoli, L. Marques, A. T. de Almeida. 3dclimber: Climbing and Manipulation Over 3d Structures}J}. The Journal of Mechatronics, 2010, 21
3、實施方案、進(jìn)度實施計劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料
1.實施方案
（1）掌握一種三維制圖軟件Pro/E?
（2）對攀爬機器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計?
（3）運用三維制圖軟件繪制攀爬爬行機器人的裝配圖[8]?
（4）繪制攀爬爬行機器人的主要零件圖?
（5）完成畢業(yè)設(shè)計說明書?
2.進(jìn)度實施計劃
第1周：搜集整理并認(rèn)真閱讀課題相關(guān)的中文及外文文獻(xiàn)；?
第2周：對設(shè)計過程制定確切的計劃，撰寫開題報告；
第3-4周：完成畢業(yè)設(shè)計課題方案的設(shè)計，確定出符合要求的方案；
第5-6周：繪制出爬桿機器人的結(jié)構(gòu)圖；
第7-8周：完成爬桿機器人裝配圖、零部件設(shè)計，確定各個零部件的尺寸；
第9-10周：整個機器人的裝配方案，并繪制出二維圖、三維圖；
第11周：呈交指導(dǎo)老師審閱，檢查，修改圖紙；
第12-15周：完整編制出設(shè)計說明書，打印裝訂說明書、設(shè)計圖紙以及其他資料；第16周：完成答辯前的其他準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備好答辯。
3.預(yù)期提交畢設(shè)設(shè)計資料
1、 二萬字左右的一種攀爬機器機械部分的設(shè)計設(shè)計說明書（論文），說明書給出三個以上可行方案并進(jìn)行比較，確定一個最佳方案，按最佳方案進(jìn)行具體的、詳細(xì)的設(shè)計系統(tǒng)，設(shè)計過程有理論分析、強度剛度分析，附有任務(wù)書
2、不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）；
3、二維工程圖、零件裝配圖、非標(biāo)準(zhǔn)零件圖（折合3張以上A0圖紙）。
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師（簽字）：
20XX年03月 日
開題小組意見
開題小組組長（簽字）：
20XX年03 月 日
院（系、部）意見
主管院長（系、部主任）簽字：
20XX年03月 日
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