黑龙江省研究生创新科研项目立项申请书

《黑龙江省研究生创新科研项目立项申请书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、附件2：批准后的项目编号：黑龙江省研究生创新科研项目立项申请书（2013年）项目名称：面向食品包装的机器人夹持器的研究项目申请人（研究生）：刘佳琪学历层次（博士或硕士）：硕士入学时间：2012.09联系电话和电子邮箱：18646643014daxiang100@sina.com项目负责人（导师）：晏祖根申报院校：哈尔滨商业大学轻工学院填表日期：2013.05.04黑龙江省学位委员会办公室制2013年05月04日-9-一、简表项目申请项目名称面向食品包装的机器人夹持器的研究类别基础研究□应用基础研究þ应用研究□起止时间2013.05-2014.12申请金额所属学科机械制造及自动化项

2、目类别一般þ重点□项目申请人导师情况姓名晏祖根性别男出生年月1973.03职称副教授最后学历博士学位博士所学专业机械电子工程从事专业机器人技术、高速包装技术与装备目前指导研究生人数（博/硕）03项目申请人学习工作简历（从大学填起）起止时间所在单位及专业学习或工作所获学历、学位或职务2008.09至2012.7哈尔滨商业大学机械设计制造及自动化本科学习本科学历，工学学士学位2012.09至今哈尔滨商业大学机械制造及自动化研究生学习-9-二、立题依据1、项目研究开发的目的食品药品生产、电子制造行业是工业的重要组成部分。近年来，随着居民生活水平的改善和居民消费水平的不断提高，食品质量和

3、食品卫生问题上升成为大家街头巷议的热点问题，人们不仅对食品的质量、重量以及外观提出了很高的标准，对食品卫生也提出了很严格的要求，这就需要食品在加工以及包装的生产过程中，不和操作人员产生直接接触，以保证食品的卫生性、安全性。由于技术水平和资金条件的限制，在我国的食品生产与包装行业中，食品的分级、分拣工序还采用人工直接操作，生产效率低、生产成本高、工人劳动强度大、生产环境恶劣、产品质量一致性差，而且，由于工人与食品的直接接触，大大降低了食品的卫生性和安全性，食品生产很难符合ISO9002质量管理体系的标准。加之，劳动力短缺和劳动力成本上升之间的矛盾日益尖锐，这就使得企业迫切希望采用食

4、品自动检测、分级和分拣设备，以提高产品质量，大幅提高生产效率，扩大企业品牌影响力，进一步壮大企业实力。工业机器人，又称机械手，在现代化工业生产中正发挥着越来越重要的作用，它被广泛应用到流水线上，代替人类从事焊接、喷涂、搬运等许多较繁重的劳动，大大提高了生产效率，同时也极大地提高了产品的加工精度和产品质量，可以说工业机器人的应用对工业的发展起到了巨大的推动作用[1]。工业机器人夹持器安装在机器人末端，是机器人与工件、工具、产品等直接接触并进行作业的装置，是机器人的重要组成部分，对机器人的总体性能有举足轻重的影响。在此背景下，设计一种面向食品包装的机器人夹持器，具有很强的工程应用价值

5、，对于提高生产效率，保障食品包装卫生性，降低工人劳动强度具有重要意义。2、国内外研究概况和发展趋势国外在机械手方面起步较早，随着工业自动化的发展，机械手在自动化的生产线上变的越来越重要，机械手的发展也越来越快，到了20世纪80年代，电子技术和计算机技术飞速发展,特别是工业机器人技术，计算机处理技术，图像识别技术和人工智能技术日益成熟，带动机器人技术飞速发展，出现许多类型的机器人，而作为机械手和物件唯一并直接接触的夹持器也变的越来越重要，随着机械手在不同行业的快速发展，夹持器也的到了快速发展。根据被夹产品的大小可以把夹持器分为宏观夹持器和微观夹持器。宏观夹持器一般用于夹持宏观物体，

6、也就是夹持肉眼可见的物体，一般工厂中使用的夹持器都是宏观夹持器。宏观夹持器根据结构和工作原理可将夹持器分为机械式夹持器、真空吸附式夹持器、机械气动组合式夹持器、磁性吸附式夹持器。（1）机械式夹持器机械式夹持器一般由驱动装置、传动机构和手指组成。依靠电机等机电产品来驱动，依靠摩擦力或机械机构托起物体来保证夹持过程中被夹持的物体的稳定夹持。机械手夹持器的定位精度高。Monta等设计的番茄采摘四手指夹持器(图1-1)，每个手指由四个关节组成,通过缆绳驱动,共四个手指,均布在360/的圆上。DFRobot的机器人夹持器是一款2自由度的机械爪(图1-2)，可自由安装在移动机器人或者多足机器

7、人上。它能够完成捡球、抓取甚至机器人摔跤。额外的抓取宽度能够抓取更大尺寸的物品。-9- 1985年德国宇航院提出了一项研究计划(RobotTechnologyExPeriment),对空间机器人的夹持器作探索性实验,这是自动化领域在空间进行的首次实验,并于1993年搭载美国航天飞机成功地完成了一系列空间作业,其机构如图1-3所示。图1-1番茄采摘四手指夹持器图1-2茄子采摘机器人的末端执行器图1-3空间夹持器（2）真空吸附式夹持器真空吸附式夹持器是由吸盘、进排气系统及吸盘架等组成