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1、山东科技大学泰山科技学院2014 届机电一体化专业毕业设计大纲20141推进学校内涵建设深化年各项工作和“三乐两校”主题教育活动的开展，进一步繁荣校园文化，搭建具有时代特征大学生特点的文化艺术活动平台，促进学院间师生的友谊- 3 -一、毕业设计目的毕业设计是教学过程的最后一个重要环节，通过毕业设计进一步将所学的理论知识和专业知识与工业现场更加紧密地结合起来，巩固所学的全部课程，更好的掌握各种电气设备的结构、工作原理和操作程序以及更好地掌握现场实际维修技能。了解机电一体化系统，特别是新知识、新技术在工业中的应用。熟悉国家政策和设计规范，掌握设计的基本思路和设计方法。为更好地从事现场工作打好基础。
2、二、设计要求：选题要准确，符合工业现场的实际情况，最好选择现场的实际题目。设计精神要符合国家的有关产业政策和相关的设计规范。图纸要采用新国标，设计书书写要规范工整。设计内容必须满足指导书的要求，设计方案具有先进性、合理性，计算正确，用到的有关公式要注明取处或依据。三、设计步骤第一步：选题，根据提供的课题选择题目或自选课题，题目类型应为机电一体化专业的课题范围。第二步：收集设计原始资料及参考资料。根据工艺要求及技术要求，收集设计所需的各种原始资料。包括被控设备的技术数据参数，系统构成和工作原理，生产要求和操作规章，设计系统的技术指标等等。第三步：总体方案确定及方案对比选择。可以提出2个可行的技术
3、方案，并进行技术、经济分析，确定一个最优总体设计方案。也可以直接提出一个方案，然后说明此方案的特点。第四步：对所选方案进行具体的系统设计，包括各个子系统或设备、模块等基本原理设计。本步要进行具体的电路功能设计，或者参数计算，或者设备选型计算，确定出设计的具体电路、设备、参数等。第五步：软件设计：画出流程图，用自己所熟悉的高级语言（如：C语言、VB，梯形图等）编写程序。第六步：撰写毕业设计论文。在设计一开始就要做好留底，保存各种计算设计过程。写论文就是对以前的设计过程以及设计成果进行文字档案的整理描述。对系统工作原理、优缺点，使用要求等进行详细地说明。毕业论文页数不能太少，一般在数十页范围。第七
4、步：装订论文，整理图纸，统一装档案袋后上交设计。四、毕业设计日程安排（如有变动再另行通知，以老师通知时间为准）毕业设计时间：2014.2.24-5.6。约15周时间。（1）1-2周，自行联系实习单位，完成毕业实习报告，毕业设计选题。（2）3周，根据情况，集中实习。（3）4-6，完成系统设计，包括电路原理图的设计及相关文字叙述。（4）7-8周，完成程序设计。（5）9周，提交电子版设计书（6）10-12周，修改、完善设计说明书。（7）13-14撰写设计说明书（8）15周，准备毕业答辩。五、举例电梯的自动控制设计要求：三层电梯分别用1F、2F和3F表示1层、2层和3层。电梯必须具有如下功能：（1）电
5、梯停于1F或2F时，按3F按钮呼叫，电梯上升到3F才停止；（2）电梯停于2F或3F时，按1F按钮呼叫，电梯下降到1F才停止；（3）电梯停于1F时，按2F按钮呼叫，电梯上升到2F停止；（4）电梯停于3F时，按2F按钮呼叫，电梯下降到2F停止；（5）电梯停于1F，2F和3F均有按钮呼叫，电梯先上升到2F，暂停2S，然后上升到3F停止；（6）电梯停于3F，2F和1F均有按钮呼叫，电梯先下降到2F，暂停2S，然后下降到1F停止；（7）电梯上升途中或下降途中，任何反方向按钮呼叫均无效；（8）每层楼之间到达时间应在12S内完成，否则电梯停机；（9）电梯内有意外，有声光报警。六、论文撰写格式及要求1、毕业设
6、计结束、毕业答辩时，要上交毕业设计论文一份，论文字数：1.1-1.2万字。2、毕业设计论文要求手工书写到空白的设计说明书之上，格式要符合毕业论文格式要求、要求文字通顺，语言流畅，无错别字、书写清晰、工整。3、论文摘要：300字左右，概括研究课题的主要内容。 3-5个关键字。4、目录内容只列到“章”和“节”，即正文的一级标题和二级标题。目录中的标题应与正文中的标题一致（参考第十部分的论文模版）。6 论文主体部分一级标题（章）：用1、2、3、4、5、6的序号，居中。一级标题（章）之间另起一页。二级标题（节）：用1.1、1.2、1,3、1.4的序号，居中。和一级标题之间空一行。三级标题：用1.1.1
7、、1.1.2、1.1.3、1.1.4的序号，靠左顶格书写。和二级标题之间空一行。7、参考文献：、一般做毕业设计(论文)的参考文献不宜过多，但应列入主要的文献可8篇以上。要求写明书名，作者名和出版社。格式如下：序号 编著者书名版本（版本为第一版时可省略），出版地：出版社，出版年度引用内容所在页码例如：1 高景德，王祥珩，李发海交流电机及其系统的分析北京：清华大学出版社，199381201259、图表要求：所有图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等一般要自己画，也可以用计算机绘图。图、表分别按章连续编号，如表1-1、2-3等，图1-3、2-1等；图的编号放在图的下方，表的编号放在表的上方。七、毕
8、业论文写作框架一份完整、规范的毕业设计说明书应大致包括以下项目（仅供参考）：封面摘要及关键词目录正文：一般内容为：1 绪论1.1本课题研究的目的和意义1.2国、内外研究现状2 系统总体方案的设计1.1系统方案的确定1.2系统方案的组成及功能3 系统的硬件设计包括各模块的硬件电路设计及相关内容4 系统软件设计包括软件设计的内容、各自的流程图及程序清单。5 系统的抗干扰设计包括硬件抗干扰和软件抗干扰6、结束语可以包括仿真结果，性能分析，课题研究成果的意义和应用前景，和需要进一步完善的问题参考文献致谢八、设计参考题目1、基于单片机的数控电源的设计2、正弦信号发生器的设计3、无线防盗报警器的设计4、液
9、晶显示电冰箱温控器的设计5、 基于单片机的汉字点阵指示牌的设计6、 汉字信息滚动显示屏设计7、温室环境远程数据采集系统8、单片机温度数据采集系统9、基于公用电话网的智能家居控制系统10、基于单片机的嵌入式温控器设计11、MCS-51单片机控制LCM160212、单片机控制12864液晶显示器13、基于单片机的电子钟设计14、基于单片机的交通信号灯控制设计15、基于PLC的电梯控制系统的设计16、单片机直流电机调速系统的设计17、基于单片机的数字钟的设计18、3层电梯的自动控制的设计19、水温水位检测系统的设计20、单片机的步进电机控制系统的设计21、LCD数字显示体温计的设计同学们还可根据自己
10、的将来的工作情况和兴趣爱好，自选课题，完成设计。比如PLC对机械设备的控制，变电所及供电系统的设计等等。毕业设计题目必须与当前就读专业密切相关，并经指导教师认可。九、论文模版：下面是一篇论文的基本格式，书写时按下面的格式书写，具体章节和顺序可根据自己的论文内容决定。山东科技大学泰山科技学院毕业论文摘 要 本毕业设计的课题来源于“2006年大学生过程装备实践与创新大赛”的参赛参考题目，主要任务是设计在役钢制压力容器外壁面检测用爬壁机器人的本体结构及其控制系统。本文在关键词：爬壁机器人；本体结构；移动机构；吸附机构目 录摘 要I1 绪 论11.1国内外爬壁机器人的研究现状11.2 国内外爬壁机器人
11、的发展趋势21.3 本课题的研究目的及意义32 压力容器检测爬壁机器人的总体方案设计32.1爬壁机器人的功能要求32.2爬壁机器人移动机构方案设计4345参考文献5致 谢6I1 绪 论机器人是传统的机构学与近代电子技术相结合的产物，是计算机科学、控制论、机构学、信息科学和传感技术等多学科综合性高科技产物，它是一种仿人操作、高速运行、重复操作和精度较高的自动化设备。1.1国内外爬壁机器人的研究现状1.1.1 国内外爬壁机器人的研究现状概述近年来，由于工业生产对特殊功能机器人的需求越来越大，爬壁机器人的研究备受关注，目前，国内外研究者已开发出各种类型的爬壁机器人，以满足不同的工业需求。1.1.2
12、爬壁机器人移动机构的研究现状目前，实现机器人壁面移动的方式很多，概括起来主要有以下几种 5：1.1.3 爬壁机器人壁面吸附机构的研究现状 传统爬壁机器人按吸附功能可分为真空吸附和磁吸附两种形式。图1.1 单吸盘轮式气囊密封结构1.1.4 爬壁机器人控制系统的研究现状由于爬壁机器人在工作时需要自动行走完成任务（如检测、自动喷漆等），所以要采用计算机控制2。图1.2是采用工业控制计算机STD总线为核心。图1.2 机器人计算机控制线路1.2 国内外爬壁机器人的发展趋势由于传统爬壁机器人。本章节将从以下几个方面对爬壁机器人的发展趋势进行综述1。（1）吸附装置最近几年，美、英、俄等国的研究小组真正揭示了
13、壁虎在墙上爬行的秘密，这个秘密就是分子间的作用（2）移动方式 在移动机器人中，轮（3）驱动设备 超声波电机是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动，将弹性材料（压电陶瓷）的微观形变通过共振放大和摩擦耦合转换成转子或滑块的宏观运动。由于其独特的运行机理，超声波电机具有传统电磁式电机不具备的优点： 靠摩擦力驱动，因而断电后具有自锁功能，不需制动装置； 体积小、质量轻、控制精度高、响应速度快； 运行无噪声，不产生也不接受磁干扰等。正是由于超声波电机具有众多优点，所以它在爬壁机器人上将有非常好的实用价值。（4）能源问题迫切的需要探索出一种新的能源，体积小、供电性能强的电池，或者通过遥控途径对机器人提1.3
14、 本课题的研究目的及意义本课题来源于“2006年大学生过程装备实践与创新大赛”的参赛参考题目，目的在于研制开发检测爬壁机器人，主要用于在役压力容器的外壁面情况进行巡检。 2 压力容器检测爬壁机器人的总体方案设计2.1 爬壁机器人的功能要求本课题研究的是在役钢制压力容器的外圆壁面检测用爬壁机器人，要进行此机器人的设计，首先要了解本课题对爬壁机器人的基本功能要求和设计参数。2.1.1 爬壁机器人的工作过程由于在役容器表面的焊缝是通常无法分辩，所以，本文设计的爬壁机器人只要求携带检测设备2.1.2 爬壁机器人的基本功能爬壁机器人要在壁面移动，对壁面进行巡检，并将检测结果反馈回来，就需要解决几个重要的问题：（1） 吸附与行走问题吸附与行走是爬壁机器人最基本的两个功能，因此爬壁机器人应具有一定的吸附力，（2）转弯问题检测过程中，爬壁机器人需要按照一定的路径在壁面行走，对整个压力容器的壁面进行巡检，就要求爬壁机器人能够自由的转弯，从而提高检测效率。（3）壁面适应问题2.1.3 爬壁机器人的主要设计参数本课题研究的爬壁机器人主要应用于大型立式在役压力容器外壁的巡检，此类压力容器多为钢制，且高度很高。本课题对机器人的设计要求如下：2.2 爬
