开题报告-四自由度机械手虚拟样机结构设计

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1、本科毕业论文（设计）开题报告姓名:学#:学院:专业:指导教师••填表日期:论文（设计）题0四自由度机械手虚拟样机设计基础理论应用研究7开发研允（设计）类选题来源指导教师科研项目国家项目部省（市）项a学校项目7生产单位自拟论文（设计）的主要内容、理论意义和应用价值：一、国内外研宄现状机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。现在的工业机械手驱动方式，大多采用电机驱动。电机驱动的工业机械手，具有精度高、驱动力大、响应快等优点。然而采用电机驱动，必须使用减速机构以增大力矩,因此，采用电机驱动方式的机械手的体积会和对较大，因而限制了电机驱动机械手的

2、成用。随着气动技术的高速发展，又由于气压驱动具有其他驱动方式所没有的一些优点，如成本低、高性价比、无污染、结构简单、抗干扰能力强等，因而越来越多的工业机械手，采用气动控制，因而气动技术也得到了迅速发展。二、主要内容1、收集、整理、阅读参考资料及相关文献，熟悉ADAMS、SOLIDWORK、ANSYS软件的使用。完成20000字符以上的相关英文资料翻译，完成开题报告。2、针对四自由度机械手性能要求进行总体方案的设计及比较论证，提出合理的传动方案、动力供给方案和控制系统方案等。绘制总装配图。3、确定传动方案，对主要传动部件进行选型及校核，完成传动系统图。4、绘制相应部装图和零件图。进行整机运动仿真

3、及主要承载构件的有限元强度分析。5、完成15000字以上的设计说明书。机械手运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。在考虑机械手用途、成本及技术难度等问题后，本论文选择机械手的自由度为4个，末端执行器（夹持器）可以自由开合，能够完成物体的抓、移、放动作。机械手的原理如图1所示。图1机械手的原理图虽然为Y提高机械手的通用性和灵活性，可以通过増加关节的数量来増加自由度数来实现。但是相应的，自由度越多，结构越复杂，控制越困难，成本也就越高。四自由度机械手是目前工业领域最常见的机械手，能够完

4、成焊接、搬运、喷涂、装配等多种工作，广泛应用于机械制造行业。因此，选择了四自由度机械手作为设计对象。执行机构由抓取部分（手部）、臂部、底座等部分组成，有些机械手还具有行走机构。从机构学的角度来分析，机械手结构可以看作由一系列连杆通过旋转关节（或移动关节）连接起来的开式运动链。三、机械手的应用价值机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。目前国内的汽车的A、B柱等零件大多数是由高温金属板材冲压而成，其生产线构成主要由叉牟板材原料入位一机械手抓取上

5、料一高温加热电炉一90CTC高温板材出炉―机械手抓取上料一冲压机床冲压-4儿械手抓取下料一传输线组成。如果通常上述生产线由国外进口，设备造价高，维护极为不易，这样对于企业来说就非常不划算。国内的炉具和冲床以及模具都能完全满足生产要求的，缺乏的是将这些设备连接在一起变成一条自动化生产线的整合能力，而在整个过程中，机械手的设计无疑是最关键的一环。主耍参考书目：［1］郭洪红.工业机器人技术［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2006.［2］肖南峰.工业机器人［M】.北京：机械工业出版社，2011.［3］蔡自兴.机器人学［M］.北京:清华大学出版社，2006.［4］宋伟刚.机器人机械系统原理、理论方

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7、民，孙霖.基于虚拟样机技术的四自由度机械手设计与仿真⑴.农机化研究，2009,5：152〜154［12］管永忠.工业机械手的设计探析［J］.EquipmentManufactringTechnology,2011，5:50〜52.毕业论文（设计）写作计划（2013年2月25曰至2013年6月5曰）各阶段工作时间论文（设计）各阶段工作内容及要求检査方式检查情况2.26-3.83.9-3.3.183.