【《机械手结构及控制系统设计》开题报告3300字】.docx

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1、开题报告机械技术的发展是fE齐、科技、国防的根本保证，IS,社会对机学院专业班级姓名学号指导教师设计（论文）HS机械手姑构及控制系统设计一、选题背景（目的、意义）械科技的要求，机械手也IB之出班机械手的出现节省了大货物搬运时间，使得人类的劳动力得到解放。机械手，01名思义，实际上萦是能蹒仿人的手和If完成某些将定动作。以前，大多数企业是采用人工搬运这一劳力15财的办法来对仓库进行嫌运物料，效率低下。但IS机械手与仓库的结合.出现了自动化立体仓库，完成使用人MS难完成仓库搬运任务，大幅提高了工作效率，降低了人力成本，提高了空间利用率，使得管理变得更加简便。随工亚5.0的提出，对机械制造业员、效率

2、提出了更高的要求，使用机械手代瞽人工方式进行货物搬送能够大幅度提J三工作效率，且能够使机械手准确无识爵货物到达我指定的也1,尤其在人工成本日益Ji加的今天，使用机械手代替人工方式有要的1义，IB,机械行业卷造的智能化、高效化、标宸化的要求提出，机械手在机犍行业的发展是未来发展的必然趋势，近几年，我用机械行亚发展迅速.在机械行业生产中，避免不了产品、设备的殿运和翻转工作.并且有时候设雷、产品的Ia转工作还非常具有危险性，根本无法使用人力去实现，机械手的脱IR而出就能很好解决此类问题，能酶我国机械行业发展更快，目前机械手使用较多的场合有物流行亚、机械加工行业等，大大促进了我国甦出二、国内外研究现状

3、综述我国很多机械手建工都是按照仿生学进行设计和发明，例如飞机是按照飞鸟模型进行发明设计，向样机械手的设计也是按照手It进行设计分析的，是模仿我们人类的手抓取物体改进行设计的，虽然我国近几年机械行业发展迅速，已经成为世界上的制造大国，但是始终无法成为制造强国，主要是因为没有核心技术，所制造出来的产艮、设备始终处于中低端水平，而且长时间无法突破这局面，所表现出来的是制造产品的使用寿曲和实用性都很差。无法满足日益增高的用户传求，所以要想能够做到机械强国，苜先需要具备机犍核心技术，先进的机械制造技术也是各个国家、企业、用户所视,踩，好的机械产品主要是籽传观的机械冏一些高新技术，智钮术结合起来，机缥产品

4、更加智能化、高效化、标准化，在工业翻转和运输行业中不可避免涉及到设备、产昆的翻转任务，而要想让机手达到此类必能要从构成组件出发。二十世纪五十年代初，在美国，机械手被联合公司摸索出来，得到了飞速发晨，最初的机械手能够上F小货品.视作为展示效用，1962年VerSatran机幡手发明，能够完全转动作，能够自动上下料稍货品。机械手的不断发展，人们通过对驱动系统的优化it长了机犍手的使用寿合且降低了其平均故障时间，通过安装位检测装对其精准度也进行了提嬴使其脩准度能够达到土1mm,在工业上能够满足一般生产的要求，机械手的发展主要可以分为以下几个时期。第一时期的机耀手通常被应用于基制的自动上下料货品。机械

5、手可长时间复生产提升了生产效率，但是自动化的水平根低，效率第通。在长时间工作后，还11人力用助其调整；第二时期的机饿手足以达到自动化，借助编程完成操控，可以通过传感器进行工作，拥有僖息反馈的功能现在的大部分厂区内都在使用这一阶段的机器人；第三时期机械手具有柔性制造能力，它可以依照传感用具备在工作中快速更正的能力，致使机械手可以拥有自动化，目前仍在研发阶段内。通过三个时期的发展，机械手的赘体框架已经趋近成熟，因其最初是皿人类的手It来达到多个自由度，因此机械手外形与人类手皆非常梆1.在时代不断进化之后，人们的生活水平较之前有了很大提升，机耀手。可以说是经济时代发展下的必然产物。机微手If可以对人

6、类手。进行模仿，完成一系列动作，特别是一些复的、机错式的工作，这样对于生产活动十分有利。除此之外，机械手It也可以在一些较为虺除与复杂、恶劣的环境当中去迸行工作，那怕是工作空间狭力瓯者是环境比较恶劣的地方，在人力所不能到达之处，使用机可以看到械手胃完成工作就再适宜不过了。有关于工业机械手涉及到的学科有很多，控制工程技术、计算机技术还有电子技术与人工智能等专业学科，都对机Wi手有所涉及。但机械手的设计非常复杂，而且造价成本高昂，这也导致了机械手发展至今，一直没有被大面积使用，只是在一些高技术领蛾上会使用得多一些。机械手多的是六自由度机械手.不仅承靠力巨大，而且对于大的物品也可以进行搬运，在物流分

7、拣还有流水线安装等领域使用得非常多。如果使用六自由度机械手完成工作耗费的成本就非常高了，而且功能浪费的情况也加普三.除了六自由度机耀手之外，还有四自由度机械在工业当中的运用也非常多。不仅功能完善，而且大部份的运动要求也都可以被满足，且在设计上十分筒单,因此本文所研究的是一款以搬运为主的四自由度机犍手，在确保安全与功能的前提下降低承氧能力，筒化机械手结构的同时降低生产成本O三、研究目标与研究内容IB差工亚化进程的不新推进，工业机械手也BS之学育而出O机械手作为代替AT接运的要形式，在成品出入库中扮演要角色，合理的机械手能更进一步的优化仓库的空间利用率，加快成货物出入库的频率.提高生产效率。本研究

8、对多自由度机械手进行机械结构设计，使其能够实现多自由度运动，料成AB送入预设的库位中，保证檐定，IK确等。在本文中不对主体部分的机郴I、机械腕和机械Ir以及底座等进行设计。搬运功能机械手是较为常用的机械手种类之一.广泛用于各种场合如工厂、码头、蝌等众多的产业。本IIi论文从目前市场上的援运机械手与其工作B1.理进行入手，明确本篇论文研究的目的与其恚义，确定本篇论文设计的主旨内容与大辘方向，对工作原理以及各部位零件结构也有进行相关阐述，确保设计可以达到本文所要求的运行效率，之后使用三维建模软件CATIA去绘制机械Ir的三维模型，最后霭到装配图与零件图。四、或采用的研究思路（方法、技术路线、可行性

9、论证等）苜先对搬运机械手结构进行设计，然后对传动装进行设计选择，其次，运用CAT1.A进行整体建模设计，最后，针对机械手控制系统进行篇要的设计实取五、研究工作进度安排2021年9月6B-2021年10月29日提交题目审核、开IB报告2021年11月1日-2021年I1.月30日完成任务书2022年3月7日-2022年3月I1.日中期检查2022年4月23B-2O22年5月8日论文答辩2021年12月1日2022年4月20日完成论文六、叁考文献|1王文红,任娟，金浩.内，（：控制步进电动机在机械手中的应用J.机电工程技术,2022,51（07）:134-136.121英坚.左继红.基于物料提运三

10、自由度气动机械手设计及夹里气缸选用.技术与市场,2022,29(03):35-37.网吴经刚.赵利平,陈花辉.基于机器视觉的机械手夹持角自动化控制系统J制造业自动化.2022.44(02):187-1%.周益锋.冲床上下科机械手的结构设计W.锻压装备与制造技术,2021,56(06):31-34.【5愉宁.数控车床自动上下料机械手结构设计J.内燃机与配件,2021(22):83.84.怖张书林.工业搬运三轴机械手的制作探究U1.机械管理开发.2021,36(04):10-11+26.曹树龙.数控车床自动上下料机械手结构设计J内燃机与配件.2021(07):75.77.张德福.气动可伸绐折旋转机

11、械手设计U1.组合机床与自动化加工技,2021(03):142-144*148.，昊亮,宋蕙瑾,吴燕,冉强林五自由度机标手结构及电气控制设计IJ1.成都大学学报(自然科学版),2020,39(03):304-309.11。席宗瑜,张扬,郑方D1.郑中强,王吉为水下机器人-机械手系统研究进展：结构、建模与控制叫机犍工程学报,2020.56(19):53.69.I1.1.险兴伟,王典.基于P1.C和触摸屏控制的教学用气动机械手研制.湖二匕工亚职业技术学院学报,202033(02)W567I12张颖,赵长盛,苑文博,林丽娜.仿人机械手设计与硬度感知研究叫.东北大学学报(自然科学版)4020,41(0

12、3):349-354+392.”3王乐天,王梦娇赵银萍.韩继瑞基于P1.C的上下料机械手结构设计【J1.内燃机与配件2)20(02):207-208.【芮义皓减速器多工序机械手结构设计及成型研究田.价值工程.2020,39(03):191-192.115摩建校,尹飞起而旭李红利.基于P1.C的气动机犍手控制系统设出J1.产业与科技论坛,2019,18(22):64-65.116左国.P1.C机械手取料系统设计及应用|川机械管理开发,2018,33(08):210.212.17王宇钢.朱彦松.基于P1.C控制的气动搬运机械手设计研究J.装各制造技术,2018(07):46U81徐嘉豪,邓君.小型

13、桌面机械手控制系统及驱动部件的设计J.机械研究与应用,2018,31(03):123-124+129.I19Ro1.x)tics;InvestigatorsfromGeorgiaInstituteofTechno1.ogyTargetRobotics(ActiveRobot-assistedFeedingWithaGenera1.-purposeMobi1.eManipu1.ator:Design,Eva1.uation,and1.essons!.earned)J.Journa1.ofEngineering2020.20SabriUZUnenNihatAkkus.5DOFseria1.robo

14、tmanipu1.atordesign.app1.icationandinversekinematicso1.utiont1.11ughana1.ytica1.methodandsimp1.esearchtechnique.1.Painukka1.eUniversityJourna1.ofEngineeringSciences,2U20,26(2):.21DaehyIIngPark,YunaHoshivHarshaIP.MahajanAVendyA.RogerstCharIesC.Kemp.TowardAetiVeRobot-AssistedFeedingwithaGenera1.-PurposeMobi1.eMHniPU1.ator:EVa1.UHtiOn,andIYSSonS1.eHrnedJJ.CoRR2019.Hbs/1904.03568.指导教师戢见指导教师（签名）年月日