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1、武汉东湖学院本科生毕业论文（设计）开题报告姓名朱用延学号2011040191105专业机械设计制造及其自动化题目现代机械设计方法与传统机械设计方法的比较一 研究的目的和意义（不少于400字）随着改革开放的大潮，现代化的大都市高楼林立，高楼大厦如如雨后春笋一般拔地而起，为了追求科技与艺术的完美结合，大多数的建筑物采用的是玻璃幕墙，由于在室外，经过长期的风吹日晒，这些玻璃表层会积累一些污渍而失去光泽。所以，我们需要定期的对这些墙体进行清洗。可是动辄上百层的高楼，清洗工作就是一大难题。就目前而言，我们采用的还是比较传统的人工清污高空作业，这种操作方式因为有人的直接参与，带来了极大的安全隐患，这不仅违
2、背了以人为本的宗旨。而且不管从人力还是财力物力都是对资源的极大浪费。为了解决安全问题，国内很多研究机构都做了相关的研究，做了很多尝试，已经有一定的进展，但是在稳定性和实用性还是有很多急待改进的地方，相应的机械都不够成熟。我们致力于研究出一种可以全自动进行玻璃幕墙的清洗机，代替现在广泛采用的人工劳动密集型高强度作业，改进现有的一些设备的不足和缺陷，实现高效、节能、环保的玻璃幕墙的清洗机。二国内外现状和发展趋势（不少于400字）快速发展的当今社会，高楼日益增加，但是专业的高楼玻璃外墙的清洗机构还没有面世。清洗机机械作为机械工程学科的一个分支，也遵循机械设备数字化、智能化、精密化、微型化、生命化和生
3、态化发展的总趋势。清洗机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。如今随着我国经济快速发展，人民生活水平日益提高，随之高楼也渐渐增加，而相应的楼宇玻璃幕墙清洗机且没有应运而生，所以现在楼宇玻璃幕墙清洗机成套设备市场需求量非常大，但如何解决智能化和数控化仍然有许多问题需要去解决，也成了目前业内人士努力研究攻克的方向。我国还没有专业的部门致力于研究楼宇玻璃幕墙清洗机，市场上有的楼宇玻璃幕墙清洗机都存在自动化程度低、工作效率慢等弱点。所以如何改善楼宇玻璃幕墙清洗机设计结构，选择相关工艺参数，提高清洗效率，简化设计，实现楼宇玻璃幕墙清洗机向智能化自动化的转变，是目前众多生产厂家及用户急待解决的实际问题
4、。因此研究和设计智能楼宇玻璃幕墙清洗机有很强的现实意义。授课：XXX三主要技术关键问题（不少于400字）l 实现玻璃幕墙清洗机在墙面上的运动。以幕墙玻璃为研究对象，研究一种可以依靠气动垂直吸附墙面的机械运动结构，实现在重力下，稳定的、自由的运动。l 幕墙玻璃表面的清洗方式与方法通过实验找出合理的清洗剂，以及合适的运动轨迹，实现在最短的时间内进行高效的清洗工作。l 玻璃幕墙清洗机三维模型及联合仿真基于虚拟样机技术，进行玻璃幕墙清洗机机械系统设计，建立三维模型，进行静力学与动力学仿真，并进行控制系统与机械系统的联合仿真，为玻璃幕墙清洗机物理样机的研制提供依据。l 玻璃幕墙清洗机物理样机研制与试验研
5、制以电磁传动、机械传动为主要传动方式，能进行垂直吸附、墙面移动、清洗作业的经济型玻璃幕墙清洗机装置，并进行现场模拟试验。l 玻璃幕墙清洗机运动行程控制 在机器的足上都装上类似吸尘器的真空吸盘，以气管连接吸盘和机器内的气缸，气缸吸、充气控制吸盘内的压力，从而达到机器抓紧、松开的步伐运动。在吸盘上装上传感器，检测吸盘内压力的大小，以控制机器是否适合迈步。通过光学传感器检测墙面和玻璃的清洁程度。通过单片机等控制系统控制机器行走和擦洗的整个过程，通过无线遥感实现智能化转弯、越障等过程。授课：XXXl 自动化清洗及相关技术 墙面的高空清洗作业一定程度上依赖操作人员的身体素质，安全系数太低，极易造成安全事
6、故。采用自动化清洗时，由于有些墙面的结构复杂，应用范围受到限制，不易用人工方式实现。为此，需要探索墙面自动清洗方法，制定自动化清洗的标准步骤，并研究相关技术，为玻璃幕墙清洗机的研制奠定基础。l 玻璃幕墙清洗机三维模型及联合仿真 玻璃幕墙清洗机的设计方法采用虚拟样机方法，如何充分发挥计算机仿真的作用，利用相关软件建立机械系统的三维模型，并利用相关软件进行机械系统静力学与动力学的特性，在此基础上，进行控制系统和机械系统的联合仿真，得到的相关图纸、数据和曲线，直接服务于玻璃幕墙清洗机物理样机的研制，是本项目拟解决的一个关键问题。l 单片机、PLC控制及相关技术 通过传感器检测玻璃幕墙清洗机清洗后的墙
7、面是否干净，将检测刀的信息反馈到控制系统，控制系统作出判断，以指挥清洗机的下一步动作。授课：XXX四进度安排计划编写完成论文的时间为2014年3月初到2014年4月底，具体安排如下：（1）任务安排及相关事项说明，收集资料（12个星期）；（2）方案设计(确定清洗机各部分的结构)（12个星期）；（3）草图设计（画出清洗机各零件的三维图、运动仿真模型等）（12个星期）；（4）绘制零件图（1个星期）；（5）完成装配图（12个星期）；（6）主编写论文（12个星期）；（7）答辩。 五 参考文献与资料1. 孙恒、陈作模、葛文杰. 机械原理. 7版. 北京： 高等教育出版社,2000.2. 濮良贵、纪明刚、西
8、北工业大学机械原理及机械零件教研室编著. 机械设计.8版. 北京：高等教育出版社,2006.1.3. 路敦民、王克义、崔洪斌. 机电传动及控制. 黑龙江：哈尔滨工程大学出版社,2006.4. 李群芳、张士军、黄建. 单片微型计算机与接口技术. 北京：冶金工业出版社，2005.5. 王先逵. 机械制造工艺学. 2版. 北京：机械工业出版社,2006.1.6. 王伯平. 互换性与测量技术基础 . 2版. 北京：机械工业大学出版社,2003.7. 聂毓琴、孟广伟. 材料力学. 北京：机械工业出版社，2004.2.8.胡建国、汪鸣琦、李亚萍. 机械工程图学. 武汉：武汉大学出版社，2004 .9.张建
9、民. 机电一体化系统设计. 3版. 北京：高等教育出版社，2001.10.哈尔滨工业大学理论力学研究室. 理论力学. 7版. 北京:高等教育出版社，2002.11.唐介. 电工学. 3版 . 北京：高等教育出版社，1999.12.董景新、赵长德、郭美凤、陈志勇、李冬梅. 控制工程基础. 北京：清华大学出版社，2009.授课：XXX13.刘万菊. 数控加工工艺学及编程. 北京：机械工业出版社，2006.10.14.http:/15.徐小云、颜国正. 微型六足仿生机器人及其三角步态的研究. 光学精密工程，2002.16.西亮,江口裕俊.吸盘持足步行研究. 日本宫崎大学工学研究报告,1985,311
10、:119-127.17.Hindhede I，Uffe. Machine Design Fundamentals: A Practical Approach. New York: Wiley,1983.18.NobuakiKAWAHARA, Takayuki SH IBATA, Takanari SASAYA. In2 pipe wireless micro robot/ / Proc. SPIE Int. Conf. Micro robotics and Micro assembly, Boston, Massachusetts, 1999: 166 - 171.19.Dynamic Pat
11、h Planning for Mobile Robot Based on Genetic Algorithm in Unknown Environment;Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference，2010.学生签名：年月日指导教师意见 指导教师签名：年月日注：开题报告用A4纸打印装订在毕业论文（设计）任务书后，学生可根据开题报告的长度加页。授课：XXX 开题报告应根据毕业论文（设计）任务书，在教师指导下，有学生本人独立撰写，在毕业论文（设计）开始后三个星期内完成。 指导教师意见包括以下内容：学生的调研是否充分；研究内容和技术方案是否明确；是否已经具备开始论文（设计）的条件；能否达到预期目标；是否同意进入论文（设计）阶段。 （注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!） 授课：XXX
