毕业设计（论文）开题报告-真空吸盘自动上料机械臂设计

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1、ifit打嵙次$毕业设计开题报告题目：真空吸盘自动上料机械臂设计学生姓名：学号：专业：机械设计制造及其6动化指导教师：W2017年4月11口1文献综述1.1课题研究目的和意义随着工业机器人的快速发展，其在木材加工、汽午制造、机械加工、焊接、上下料、磨削抛光、搬运码垛、装配、喷涂等作业中得到越来越多的应用。结合在机器人领域的相关工作，在分析国内外关于工业机器人发展现状的基础上,就工业机器人目涉及的灵巧操作、自主导航、环境感知、人机交互与安全性等前沿技术的研宂做简要的综述。提出我国工业机器人产业发展的若干思考和建议，希望能够在把握国内外

2、工业机器人前沿技术发展动态的同时，为发展我国工业机器人技术与产业提供相关战略思考与建议。[3]在木工加工行业中，物料的上下料还是依靠人力。如图1阁1工厂上下料现状随着生产技术要求不断发展，现代化生产规模不断增大，生产效率不断提高。在生产线上由人工进行物料上下料己经不能满足生产的需要，并且随着人力劳动成本的提高，各生产厂商为了节约成本，提高效率，实现生产自动化，对上下料机械手的需要程度也不断提高。对于数控机床上下料机械手的需求程度不断增长，木工加工机床上下料机械手主要是应用在那些单调、频繁的操作中用以代替人的劳动进行工作，代替工人，安

3、排在流水生产线上，专门负责毛坯料的装卸工作，可以实现平移、翻转等动作，把坯料准确放入待加工位置；等加工完毕后，可以准确取出零件，并放置在规定位置上。[3]1.2国外研究现状及分析最早提出机械臂正运动学模型的是Danevit和Hartenberg给出的D—H模型，但该模型存在参数不易辨别，奇异点等问题。此后，Stone,Judd等人对模型进行了改进和修正，逐渐克服奇异点等问题。机械臂逆运动学求解主要包括封闭解法和数值解法。由于数值解法较封闭解法难于实时控制，因此机械臂在结构设计上一般采用固定设计模式，使设计出来的机械臂具有封闭解（唯一

4、解）。机器人仿真技术在机械人设计与应用中不可或缺。常用的机器人仿真软件有matlab,anams等，可以对机器人运动学，动力学进行仿真，并根据仿真结果改进机器人结构设计、控制方法等。现代工业机器人的发展开始于20世纪屮期，依托计算机、自动化以及原子能的快速发展。为丫满足大批量产品制造的迫切需求，并伴随着相关。自动化技术的发展，数控机床于1952年诞生，同时数控机床的控制系统、伺服电动机、减速器等关键零部件为工业机器人的开发打下了坚实的基础；同时，在原子能等核辐射环境下的作业，迫切需要特殊环境作业机械臂代替人进行放射性物质的操作与处理

5、，基于此种需求，1947年美国阿尔贡研究所研发了遥操作机械手，1948年接着研制了机械式的主从机械手。1954年美国的戴沃尔对工业机器人的概念进行了定义，并进行了专利中请。1962年美国的AMF公司推出的“UNIMATE”，是工业机器人较早的实用机型，其控制方式与数控机床类似，但在外形上由类似于人的手和臂组成。1965年，一种具有视觉传感器并能对简单积木进行识别、定位的机器人系统在美国麻省理工大学研制完成丫首届日本机器人学术会议。1970年第一届国际工业机器人学术会议在美国举行，促进了机器人相关研究的发展。1970年以后，工而机器人

6、的研究得到广泛、较快的发展。1967年円本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术，建立生产厂房,并于1968年试制出第一台日本产通用机械手机器人。经过短暂的摇篮阶段，口本的工业机器人很快进入实用阶段，并由汽车业逐步扩大到制造业其他领域。1980年被称为日本的“机器人普及元年”，日本开始在各个领域推广使用机器人，这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。1980—1990年日木的工业机器人处于鼎盛时期。20世纪90年代，装配与物流搬运的工业机器人开始应用。自从20世纪60年代以来，工业机器人在工业发达国家越来越多的领域得到了应用，尤

7、其是在汽车生产线上得到了广泛应用，并在在制造业中，如毛坯制造（冲压、压铸、锻造等）、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、打磨抛光、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中得到应用，提高了加工效率与产品的一致性。作为先进制造业中典型的机电一体化数字化装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。[5]1.3我国机器人发展现状国内在工业机器人研发方面，沈阳新松机器人自动化股份有限公司在自动导引车(Automatedguidedvehicle,AGV)等方面取得重要市场突破哈尔滨I■専实自动化股份有限公司重点在石化等行业的

8、自动包装与码垛机器人方面进行产品开发与产业化推广应用，广州数控设备有限公司研发了自主知识产权的工业机器人产品，用于机床上下料等研发与应用，上海沃迪科技公司联合上海交通大学研制成功了码垛机器人并进行市场化推广，天津大学在并联机器人上取得