FMC物料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)--開(kāi)題報(bào)告

1、附表五湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 題目FMC物料搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)及自動(dòng)控制系統(tǒng)PLC的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名鄧輝班級(jí)學(xué)號(hào)機(jī)本0701學(xué)號(hào)214070125專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化一、本課題研究的背景和目的隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的很多易燃、易爆等高危及重體力勞動(dòng)場(chǎng)合必將由機(jī)器人所代替。這一方面可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，另一方面可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。例如，注塑及的生產(chǎn)過(guò)程中，往往工件、材料的上下要人工完成，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又影響效率。為此，我們把上下料機(jī)械手作為我們研究的課題。本課題的主要目的是：機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)，滿足機(jī)械手的功能要求及各組成部分協(xié)調(diào)工作的要求，機(jī)身的設(shè)計(jì)，滿足機(jī)械手臂的支撐及

2、安裝。二、機(jī)械手的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)目前，工業(yè)機(jī)器人主要用于裝卸、搬運(yùn)、焊接、鑄鍛和熱處理等方面，無(wú)論數(shù)量、品種和性能方面還不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。使用工業(yè)機(jī)器人代替人工操作的，主要是在危險(xiǎn)作業(yè)（廣義的）、多粉塵、高溫、噪聲、工作空間狹小等不適于人工作業(yè)的環(huán)境。 在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用較多，發(fā)展較快。目前主要應(yīng)用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先制訂的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但還不具備傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時(shí)，就將引起零部件甚至機(jī)器人本身的損壞。 隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，針對(duì)于上述各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用和研

3、究對(duì)系統(tǒng)本身也提出越來(lái)越多的要求。制造業(yè)要求機(jī)器人系統(tǒng)具有更大的柔性和更強(qiáng)大的編程環(huán)境，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合和多品種、小批量的生產(chǎn)過(guò)程。計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）要求機(jī)器人系統(tǒng)能和車間中的其它自動(dòng)化設(shè)備集成在一起。研究人員為了提高機(jī)器人系統(tǒng)的性能和智能水平，要求機(jī)器人系統(tǒng)具有開(kāi)放結(jié)構(gòu)和集成各種外部傳感器的能力。然而，目前商品化的機(jī)器人系統(tǒng)多采用封閉結(jié)構(gòu)的專用控制器，一般采用專用計(jì)算機(jī)作為上層主控計(jì)算機(jī)，使用專用機(jī)器人語(yǔ)言作為離線編程工具，采用專用微處理器，并將控制算法固化在EPROM中，這種專用系統(tǒng)很難（或不可能）集成外部硬件和軟件。修改封閉系統(tǒng)的代價(jià)是非常昂貴的，如果不進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，多數(shù)情況下技

4、術(shù)上是不可能的。解決這些問(wèn)題的根本辦法是研究和使用具有開(kāi)放結(jié)構(gòu)的機(jī)器人系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的提高，機(jī)器人設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力進(jìn)一步得到加強(qiáng)，尤其當(dāng)機(jī)器人的生產(chǎn)與柔性化制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而改變目前機(jī)械制造的人工操作狀態(tài)，提高了生產(chǎn)效率。 就目前來(lái)看，總的來(lái)說(shuō)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)： a)提高運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)精度，減少重量和占用空間，加速機(jī)器人功能部件的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，將機(jī)器人的各個(gè)機(jī)械模塊、控制模塊、檢測(cè)模塊組成結(jié)構(gòu)不同的機(jī)器人； b)開(kāi)發(fā)各種新型結(jié)構(gòu)用于不同類型的場(chǎng)合，如開(kāi)發(fā)微動(dòng)機(jī)構(gòu)用以保證精度；開(kāi)發(fā)多關(guān)節(jié)多自由度的手臂和手指；開(kāi)發(fā)各類行走機(jī)器人，以適應(yīng)不同的場(chǎng)合； c)研制

5、各類傳感器及檢測(cè)元器件，如，觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、和測(cè)距傳感器等，用傳感器獲得工作對(duì)象周圍的外界環(huán)境信息、位置信息、狀態(tài)信息以完成模式識(shí)別、狀態(tài)檢測(cè)。并采用專家系統(tǒng)進(jìn)行問(wèn)題求解、動(dòng)作規(guī)劃，同時(shí)，越來(lái)越多的系統(tǒng)采用微機(jī)進(jìn)行控制。三、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案1、收集相關(guān)資料，并對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行可行性研究分析，進(jìn)而分析自己完成本課題還存在哪些問(wèn)題，除了現(xiàn)有的知識(shí)還應(yīng)具備哪些知識(shí)。2、選定自己適合和熟悉的軟件，對(duì)選定的工具進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和具體實(shí)踐。3、對(duì)驅(qū)動(dòng)回路進(jìn)行仔細(xì)研究，了解氣壓驅(qū)動(dòng)原理，繪制氣動(dòng)回路圖。4、機(jī)械機(jī)構(gòu)的分析，根據(jù)要求設(shè)計(jì)及出合理輕便的機(jī)械手。四、研究計(jì)劃安排及預(yù)期效果 2011年1月-上網(wǎng)搜索機(jī)械手工作的相關(guān)視屏，對(duì)機(jī)械手的工作環(huán)境要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有一定的認(rèn)識(shí) 2011年3月-收集相關(guān)資料，完成開(kāi)題報(bào)告。確定整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，初步進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，要求機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，滿足功能要求，傳動(dòng)配置合理，操作和維護(hù)方便。 2011年4月-繼續(xù)完成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)