《毕业设计开题报告--蜣螂虫式机器人三维实体建模与机构仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计开题报告--蜣螂虫式机器人三维实体建模与机构仿真（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、湖北汽车工业学院毕业设计开题报告毕 业 设 计 开 题 报 告课题名称蜣螂虫式机器人三维实体建模与机构仿真课题来源教学科研 专 业机械设计制造及其自动化班 级T1213-5学 号20120130808学生姓名 戴晨光指导教师 阮景奎完成日期2015.12.312016.5.23一、课题来源、目的、意义1.课题的来源本课题将公司制造车间实际的蜣螂虫式机器人，对蜣螂虫式机器人的各个部件进行科学整理、归纳和完善，最终完成康蜣螂虫式机器人的实体建模，整体装配及运动分析。2.本课题研究目的运用Pro/E、UG等三维CAD软件，完成蜣螂虫式机器人机构的三维实体建模和整体装配，实现蜣螂虫式机器人机构的运动分
2、析及仿真,用以指导机器人的运动性能，获得相关数据和结果，达到提高分析精度、设计水平和市场竞争力的目标。3.本课题研究的意义随着国民经济的发展，机器人的发展也随之兴起，机器人在实际生产的意义不言而喻，减少工人劳动，保障产品质量，保护了工人的身体。在军事方面也有不可估量的展望。在制造业中，工业机器人甚至成为不可少的核心装备，世界上有近百万台机器人于工人朋友并肩战斗在各条战线上，机器人的出现是社会和经济发展的必然，它的高速发展提高了社会的生产水平和人类的生活质量。人们对其工作时的可靠性和安全性要求也越来越高，此外，螂虫式机器人在工作时产生的摩擦，动作不协调性，无法100%保证应用的实际效率，因此必须
3、对其进行动态分析和动态设计，以满足工作时的安全可靠性的要求。基于上述原因，这就要求对螂虫式机器人进行优化设计改进结构以减小工作过程中的各种动态力。通过对螂虫式机器人的三维实体建模和运动分析及仿真，不但能够缩短生产周期，降低制造成本，而且能及时发现设计误区与运动状态，获取大的经济利益和社会效益。二、国内外概况、预测和文献综述1.课题的国内外研究概况国内研究情况：日本在20世纪60年代和美国都在开始进行机器人的研究，由于我们国家存在很多各种因素，问题。我们国家在机器人的研究，在20世纪70年代后期，当时我们在北京举办一个日本的工业自动化产品展览会，在这个会上有两个产品，一个是数控机床，一个是工业机
4、器人，这个时候我们国家很多学者看到这样一个方向，开始进行了机器人的研究，但是在研究的时候，基本上还限制于理论探讨的阶段，进行真正机器人研究的时候，是在七五，八五，九五，十五将近这20年的发展，发展最迅速的时候，是在1986年我们国家成立了863计划是高科技发展计划，就将机器人作为一个重要发展的主题，国家投入几个亿的资金开始进行机器人研究，使得国家在机器人这一领悟得到飞速发展，机器人虽然步入而立之年，但是机器人的大发展是在1980年后开始的。30多年来，机器人经历了第一代示数在线型机器人，并发展到第二代感觉型机器人，正进去第三代智能型机器人。智能机器人通过人工智能决定自己动作的机器人。 国外研究
5、情况：日本川崎重工业公司在1968年在美国恩格尔公司买的机器人专利，开始在日本研制机器人，只用了一年多的时间，该公司便生产处有使用价值的机器人。日本起步比美国晚，但后来居上，它正以比美国快2倍的速度推广机器人的应用，被誉为一号机器人王国。世界上第一台机器人诞生在美国，世界上最早使用机器人的也是美国，1961年，美国通用汽车公司和Chrysler公司最先购买了第一批商业机器人系统，开创了机器人用于汽车工业的先河。1971年，通用汽车公司又第一次用机器人进行电焊。 前苏联发展机器人的方向主要有两个，一是发展生产效益较高的生产部门和直接影响工人健康的场所，二是在技术水平高，操作使用条件成熟的专业化生
6、产部门使用机器人，苏联解体前开始研制带控制器的和更复杂的昂贵的工业机器人。 2.课题的研究趋势预测 我们知道，现代高端科技研制的各种类型机器人，已经在众多的领域得到较广泛的应用，占有举重轻足的地位。科学在不断地发展，机器人制造工艺的各项性能水平也在不断地得已提升。从较早期只能执行简单程序，重复简单动作的工业机器人，发展到如今装载智能程序有较强智能表现的智能机器人，以及正在努力研制的具备犹如人类复杂意识般的意识化机器人。可以说机器人的发展史犹如人类的文明和进化史在不断地向着更高级发展。从原则上说，意识化机器人已是机器人的高级形态，不过意识又可划分为简单意识和复杂意识之类。对于人类来说，是具有非常
7、完美的复杂意识，而现代所谓的意识机器人，最多只是简单化意识，对于未来意识化智能机器人很可能的几大发展趋势，在这里概括性地分析如下：一、语言交流功能越来越完美二、各种动作的完美化 三、外形越来越酷似人类四、复原功能越来越强大五、体内能量储存越来越大六、逻辑分析能力越来越强七、具备越来越多样化功能三、系统设计方案及可行性分析1.系统设计方案 图2工作状态图（平面） 如图1、2、3 、4、5、6所示，当轨道7 上没有障碍物1 时，控制单元控制直流电机6 带动小车8，可在轨道7 上迅速运动；当小车8 遇到障碍物1 时，控制单元5 首先发出指令，使直流电机6 停止转动，使小车8 停止运动。然后，控制单元
8、5 控制液压泵4 和液压油缸3，活塞杆由缸筒中开始伸出，使液压油缸3 进入伸展状态；此时，液压油缸3 的缸筒端向后运动，通过杠杆9 带动楔形块10 伸入复合制动块12 内，从而将固定块11 由复合制动块12 中挤出，紧压在两个轨道7 内侧，即复合制动机构处于紧固状态；从而将小车8 固定在轨道7 上。并在液压油缸3 的整个伸出状态中，复合制动机构一直处于紧固状态。液压油缸3 继续伸展，其活塞杆顶在障碍物1 上，推动障碍物1 向前移动。当液压油缸3 达到最大行程时，控制单元5 控制液压泵4，液压泵4 驱动液压油缸3 开始收缩，进入收缩状态。当液压油缸3 的活塞杆将要完全回退入缸筒内时，液压油缸3
9、的活塞杆端卡在松动块2 处，活塞杆停止运动。液压油缸3 继续收缩，缸筒端开始向前运动，并通过杠杆9 将楔形块10 由复合制动块12 中拔出，固定块11 重新回到复合制动块12 内，使复合制动机构处于松动状态，不再压紧轨道7 的内侧，此时，小车8 又可在控制单元5 的控制下，由电机6 带动继续向前运动；移动至靠近障碍物1 时，重复上面的动作，直到将障碍物1 被推到预定位置为止。然后小车8 在控制单元5作用下向后运动，回到初始位置。2.方案设计流程：收集资料 了解课题实际调研 绘制简图运用Pro-e三维建模零件装配干涉检查 导入ADAMS运动仿真 获得并分析运动参数导出二维图纸 编撰毕业论文 得出
10、分析结论图2 方案设计流程3.可行性分析本课题重点解决的问题， 1.蜣螂虫式机器人要求方便移动； 2.能够提供较大的推力，即能快速移动较大质量的物体，要求推力比达到1:8。四、预计达到的要求及预计的关键技术1.预计需达到要求、技术指标本课题预期成果实现该蜣螂虫式机器人要求方便移动并且能够提供较大的推力，即能快速移动较大质量的物体，要求推力比达到1:8。2.预计的关键技术1）本次课题所用的关键技术有：AutoCAD进行机机器人的零件的绘制；，Pro/E进行机床零件的建模、装配分析，运动分析。2）满足机器人的推力比达到1:8，最后要进行应力分析，确定机器人的制造的合理性。五、课题研究进展计划表1
11、毕业设计具体进度安排表序号设计（论文）各阶段名称日 期1动员，明确设计任务，熟悉相关软件，查阅相关资料2015.12.282到系教学工作室进行调研，收集资料，完成开题报告2016.2.263进行具体的分析、编程、调试等工作（包括翻译）2016.3.154完善设计，撰写设计论文2016.5.85交资料、准备并进行毕业答辩2016.5.14六、参考文献1 主要编著，机械制造工程学M。北京：北京邮电大学出版社，20042 林清安，完全精通Pro/ENGINEER综合教程M，机械电子工业出版社，20113 濮良贵，纪名刚.机械设计M.北京：高等教育出版社，20074 陈模，葛文杰，机械原理M，北京高等
12、教育出版社，20065 卢秉恒，机械制造技术基础M。北京：机械工业出版社，20076 郑祖斌，通用机械设备M，北京：机械工业出版社，20047 范成建，熊光明，周明飞主编. 虚拟样机软件MSC.ADAMS应用与提高M，机械工业出版社，2000.8 将刚编著，工业机器人，西安交通大学出版社，20119 胡松涛，自动控制原理，科学出版社，201410 中建林，proe典型机械设计，机械工业出版社，201211 闻帮春，机械设计手册，机械工业出版社12 卢伯英，机器人控制，科学出版社，200213 日本机器人学会，机器人技术手册，科学出版社，2008开 题 报 告 要 求1、开题报告必须在收集和阅读有关资料，考查生产现场，参考类似产品，进行分析、对比、论证的基础上进行撰写。2、开题报告的内容一般包括：课题的来源、目的、意义、国内外的现状及发展；进行可行性分析及系统设计方案；系统达到的功能要求、技术指标；所应用的新技术、新工艺、新装置等及关键技术；系统研究的重点和难点；预测课题的经济效益和社会效益以及可能取得的成果等。3、开题报告不得少于3000汉字，并附有毕业设计计划安排。4、开题报告要求在毕业设计前四周内完成。导师评语（应根据“开题报告要求”，组织所指导的学生进行交流，对学生开题报告的内容、设计方案、应用技术以及预测成果等进行综合评价。） 导师签名： 20 年 月 日
