【正文】 以首先幫我們從整體上了解與機器人手臂相關(guān)的技術(shù)以及現(xiàn)在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢；其次，利用這些資料，可以在設(shè)計過程中進行合理的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計方案的初步制定；最后，機器人手臂設(shè)計過程中的所需材料的選擇，設(shè)計與校核計算，運動過程的控制以及其他的注意事項，都可以在相關(guān)文獻資料中得到一些指導(dǎo)與幫助。國際電氣電子工程師協(xié)會IEEE的科學家在對未來科技發(fā)展方向進行預(yù)測中提出了4個重點發(fā)展方向，機器人技術(shù)就是其中之一。在發(fā)達國家中，工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。某些關(guān)鍵技術(shù)已達到或接近世界水平。我國工業(yè)機器人經(jīng)過20多年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應(yīng)性，能適應(yīng)多品種中、小批量的生產(chǎn)，70年代起，常與數(shù)字控制機床結(jié)合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組部分。第一篇：工業(yè)機器人開題報告工業(yè)機器人開題報告一、選題的目的和意義：工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。二、國內(nèi)外研究綜述：20世紀50年代末，美國在機械手和操作機的基礎(chǔ)上，采用伺服機構(gòu)和自動控制等技術(shù)，研制出有通用性的獨立的工業(yè)用自動操作裝置，并將其稱為工業(yè)機器人；60年代初，美國研制成功兩種工業(yè)機器人，并很快地在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用；1969年，美國通用汽車公司用21臺工業(yè)機器人組成了焊接轎車車身的自動生產(chǎn)線。目前我國已生產(chǎn)出部分機器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。雖然中國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進步中，但和國際同行相比，差距依舊明顯。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時避免了大量的工傷事故。一個國家要引入高技術(shù)并將其轉(zhuǎn)移為產(chǎn)業(yè)技術(shù)（產(chǎn)業(yè)化），必須具備5個要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。機器人本體由機座、腰部、大臂、小臂、手腕、末端執(zhí)行器和驅(qū)動裝置組成。為實現(xiàn)機器人靈活自由地移動，驅(qū)動系統(tǒng)使用了蓄電池供電。各部件組成和功能描述如下：(1)底座部件： 底座部件包括底座、回轉(zhuǎn)部件、傳動部件和步進電機等。在腰部支上固定著驅(qū)動大臂俯仰和小臂俯仰的電機。四、主要參考文獻與資料獲得情況：[1].孟慶鑫、王曉東.《機器人技術(shù)基礎(chǔ)》.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2006.[2].董華梁、彭文生.《機械設(shè)計基礎(chǔ)》.高等教育出版社，2007.[3].周伯英.《工業(yè)機械人設(shè)計》.機械工業(yè)出版社，1995 [4].鄭堤、唐可洪.《機電一體化設(shè)計基礎(chǔ)》.機械工業(yè)出版社，1997 [5].張鐵、謝存禧.《機械人學》.華南理工大學出版社，2004 [6].曲興華.《儀器制造技術(shù)》.機械工業(yè)出版社，2010 [7].柳暉.《互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)》.華東理工大學出版社，2006 [8].沈鴻.《機械工程手冊》.機械工業(yè)出版社，1983五、畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排（按周說明）第56周 收集并整理相關(guān)資料第78周 研究資料、編寫開題報告第910周 完成畢業(yè)設(shè)計論文的初稿第1112周 根據(jù)指導(dǎo)教師意見，修改和完善論文 第1314周 進一步完善論文，定稿并裝訂成冊 第1517周 準備畢業(yè)答辯，提交論文第二篇：直線軸工業(yè)機器人的設(shè)計 開題報告燕 山 大 學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱：直線軸工業(yè)機器人的設(shè)計學院（系）：機械工程學院年級專業(yè)：06級機電3班學生姓名：張長華指導(dǎo)教師：田行斌完成日期：2010年3月22日一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從工業(yè)機器人產(chǎn)生以來，取得了很大的發(fā)展。它不僅具有更發(fā)達的感知功能，而且還具有邏輯判斷和決策功能，可根據(jù)作業(yè)要求和環(huán)境信息自行工作。夏鯤等對工業(yè)機器人做了詳細的解釋，并對工業(yè)機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用做了細致的介紹；同時，闡述了工業(yè)機器人給人們的生產(chǎn)和生活帶了的效益[4]。結(jié)果表明,提出的三種模塊化關(guān)節(jié)在一定范圍內(nèi)能較好地實現(xiàn)模塊化機器人的運動功能[7]。現(xiàn)在的直架型工業(yè)機器人由于自身結(jié)構(gòu)的限制，只能在水平和垂直方向做移動，有的還可以繞某一軸轉(zhuǎn)動，這樣就使該類型的工業(yè)機器人在其工作空間上有了很大的限制。該型工業(yè)機器人是一種高成本效益的靈活解決方案，可以用于多個機器或站點，而性能不受影響。這是最為理想的靈活自動化。不僅如此，這還限制了機器人本身安裝傳感器，進而對機器人的功能改進有了一定的限制。要解決這一問題，應(yīng)解決好機器人平穩(wěn)工作這一基本問題。這些問題都是本次設(shè)計中要重點考慮和解決的關(guān)鍵問題。設(shè)計思路：結(jié)合直架型和關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)特點來進行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。第四階段（第十五周~第十六周），用Solidworks繪制機器人的三維實體零部件，并進行裝配進而完成運動仿真模擬，著手準備設(shè)計說明書。而機器人在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛，作用越來越重要，工業(yè)機械手尤其如此，因此設(shè)計實用高效的機械手對于機械設(shè)計者來說是個富有意義和挑戰(zhàn)的課題。綜上所述，設(shè)計球坐標步進電機驅(qū)動的機械手是個很有意義的課題。目前國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術(shù)都很重視。這種機械手也稱第二代機械手。首先，60年代末70年代初，由于世界石油價格的沖擊，國際競爭加劇，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也越來越快，致使30年代～50年代逐步建立起來的單一產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)流水線上遇上了在改變產(chǎn)品品種是，原有的單一產(chǎn)品專用生產(chǎn)裝置改變的困難（時間、投資、停產(chǎn)等）以及如何實現(xiàn)多品種、中小批量或混流生產(chǎn)的自動化難題。我國機器手的研究，有了長足的發(fā)展，有的方面已達到了世界先進水平。四、本課題研究的方法和手段 研究方法：主要是搜索相關(guān)文獻，包括圖書館電子資源CNKI學術(shù)網(wǎng)絡(luò)總庫，Springer link電子期刊，專業(yè)圖書上課筆記，以及機器人等期刊，網(wǎng)上的豆丁網(wǎng)以及百度文庫中的許多論文和專利；通過對已有產(chǎn)品的分析，對信息進行分類和整理，作為依據(jù)，確定在我的機械手設(shè)計中相應(yīng)的參數(shù)，并對其進行改進和提高。五、本課題可行性分析和已具備的實驗條件已具備的條件：我國的機器人研究始于70年代。我國的高等院校，如長沙國防科技大學、上海交通大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業(yè)大學等在步行機器人、精密裝配機器人及7自由度機器人研制等前沿領(lǐng)域內(nèi)也做出了可喜的成績，有了相當?shù)幕A(chǔ)。該機械手的基本技術(shù)參數(shù)如下： 水平橫梁：3500mm,50mm/s 豎直大臂：1500mm,50mm/s 負載重量：200Kg；驅(qū)動方式：交流伺服電機驅(qū)動 樣式如圖11圖11 直角坐標機械手六、進度安排第一周：獲得設(shè)計題目，制定畢業(yè)設(shè)計進度計劃；查閱相關(guān)資料；著手進行外文翻譯。第五周：計算選定結(jié)構(gòu)的參數(shù)和精度，并著手畫AutoCAD圖。第九周：PLC選型。第十三周：整理畢業(yè)設(shè)計材料，對其進行完善、補充；準備畢業(yè)設(shè)計答辯。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。20世紀40年代中后期，機器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關(guān)心與關(guān)注。該專利的要點是借助伺服技術(shù)控制機器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。戴沃爾提出的工業(yè)機器人有以下特點:將數(shù)控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機構(gòu)聯(lián)接在一起，預(yù)先設(shè)定的機械手動作經(jīng)編程輸入后，系統(tǒng)就可以離開人的輔助而獨立運行。當今工業(yè)機器人技術(shù)正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業(yè)環(huán)境的自適應(yīng)能力的方向發(fā)展。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構(gòu)。工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能，又可分點位型和連續(xù)軌跡型。示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒)，將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng)，使執(zhí)行機構(gòu)按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動執(zhí)行機構(gòu)，按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動完成更為復(fù)雜的工作。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，焊接生產(chǎn)線要求焊鉗一體化，重量越來越大，165公斤點焊機器人是目前汽車焊接中最常用的一種機器人。在該領(lǐng)域，國際大型工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。(2)協(xié)調(diào)控制技術(shù)：控制多機器人及變位機協(xié)調(diào)運動，既能保持焊槍和工件的相對姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞。該系統(tǒng)通過對加工工件的自動檢測，產(chǎn)生加工