【文章內(nèi)容簡介】 2] [J].科技廣場，：180182 [13] .[M]. [14] .[J]微機電，2008，41（9）：8789[15] Yoshihiko Nomura ,Yuki Yagi , Tokuhiro Sugiura ,et ?ngertip guiding manipulator for mental image creation of multistroke drawings[J].Microsyst Technol,2007,13:905910第三篇：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。廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且可以保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本。因此，研究和設計各種用途的機器人特別是工業(yè)機器人、推廣機器人的應用是有現(xiàn)實意義的。由于工業(yè)機器人具有一定的通用性和適應性，能適應多品種中、小批量的生產(chǎn)，70年代起，常與數(shù)字控制機床結合在一起，成為柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)的組部分。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上，采用伺服機構和自動控制等技術，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。此后，各工業(yè)發(fā)達國家都很重視研制和應用工業(yè)機器人。我國工業(yè)機器人起步于70年代初期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。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。目前我國已生產(chǎn)出部分機器人關鍵元器件，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。一批國產(chǎn)工業(yè)機器人已服務于國內(nèi)諸多企業(yè)的生產(chǎn)線上；一批機器人技術的研究人才也涌現(xiàn)出來。一些相關科研機構和企業(yè)已掌握了工業(yè)機器人操作機的優(yōu)化設計制造技術；工業(yè)機器人控制、驅(qū)動系統(tǒng)的硬件設計技術；機器人軟件的設計和編程技術；運動學和軌跡規(guī)劃技術；弧焊、點焊及大型機器人自動生產(chǎn)線與周邊配套設備的開發(fā)和制備技術等。某些關鍵技術已達到或接近世界水平。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。從市場占有率來說，更無法相提并論。工業(yè)機器人很多核心技術，目前我們尚未掌握，這是影響我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要瓶頸。在發(fā)達國家中，工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。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。全球諸多國家近半個世紀的工業(yè)機器人的使用實踐表明，工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。機器人技術是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術領域。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)展方向進行預測中提出了4個重點發(fā)展方向，機器人技術就是其中之一。一個國家要引入高技術并將其轉(zhuǎn)移為產(chǎn)業(yè)技術（產(chǎn)業(yè)化），必須具備5個要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。廣泛使用機器人是實現(xiàn)工業(yè)自動化，提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。我國正在努力發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，引進國外技術和設備，培養(yǎng)人才，打開市場。三、畢業(yè)設計（論文）所用的主要技術與方法：在本次設計中，擬應用到的文獻涉及機械原理機械設計類，機械繪圖類，機械工程控制類，機械工程材料和力學以及工業(yè)機器人或工業(yè)機器人手臂相關的資料，在設計過程中這些材料可以首先幫我們從整體上了解與機器人手臂相關的技術以及現(xiàn)在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢；其次，利用這些資料，可以在設計過程中進行合理的結構分析和設計方案的初步制定；最后，機器人手臂設計過程中的所需材料的選擇，設計與校核計算，運動過程的控制以及其他的注意事項，都可以在相關文獻資料中得到一些指導與幫助。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。共有六個自由度，依次為腰部回轉(zhuǎn)、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕回轉(zhuǎn)、手腕俯仰、手腕側(cè)擺。機器人采用電動機驅(qū)動。這種驅(qū)動方式具有結構簡單、易于控制、使用維修方便、不污染環(huán)境等優(yōu)點，這也是現(xiàn)代機器人應用最多的驅(qū)動方式。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。電動機可以選擇步進電機或直流伺服電機。使用直流伺服電機能構成閉環(huán)控制，精度高，額定轉(zhuǎn)速高，但價格較高，而步進電機驅(qū)動具有成本低，控制系統(tǒng)簡單的優(yōu)點。確定這種機器人的6 個關節(jié)都采用步進電驅(qū)動，開環(huán)控制。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。底座部件固定在自動引導車（AGV）上，支持整個操作機，步進電機固定在底座上，一級同步帶傳動將運動傳遞到腰部回轉(zhuǎn)軸，同時起到減速作用。2)腰部回轉(zhuǎn)部件： 腰部回轉(zhuǎn)部件包括腰部支架、回轉(zhuǎn)軸、支架、諧波減速器和步進電機、制動器等。作用是支承大臂部件，并完成腰部回轉(zhuǎn)運動。在腰部支上固定著驅(qū)動大臂俯仰和小臂俯仰的電機。(3)大臂部件：包括大臂和傳動部件。(4)小臂部件：包括小臂、減速齒輪箱、傳動部件、傳動軸等，在小臂前端（靠近大臂的一端）固定驅(qū)動手腕三個運動的步進電機(5)手腕部件：包括手腕殼體、傳動齒輪和傳動軸、機械接口等(6)末端執(zhí)行器： 為抓取不同形狀、不同材質(zhì)的物體，末端執(zhí)行器設計得開合范圍比較大，為 0～100mm?？紤]在指尖的平面上貼傳器片，進行力的控制。四、主要參考文獻與資料獲得情況：[1].孟慶鑫、王曉東.《機器人技術基礎》.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2006.[2].董華梁、彭文生.《機械設計基礎》.高等教育出版社，2007.[3].周伯英.《工業(yè)機械人設計》.機械工業(yè)出版社，1995 [4].鄭堤、唐可洪.《機電一體化設計基礎》.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》.機械工業(yè)出版社，2010 [7].柳暉.《互換性與技術測量基礎》.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)設計（論文）進度安排（按周說明）第56周 收集并整理相關資料第78周 研究資料、編寫開題報告第910周 完成畢業(yè)設計論文的初稿第1112周 根據(jù)指導教師意見，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，提交論文第四篇：工業(yè)機器人讀書報告工業(yè)機器人讀書報告今天剛好沒什么事，于是就應老師的要求把我們《工業(yè)機器人》這本書老師讓我們自己課后看的第二章認真看了一遍?！豆I(yè)機器人》第二章講的是工業(yè)機器人機械系統(tǒng)的設計。這本書主要是從以下6個方面來講的：；；；；；。，書中主要給我們講了一下工業(yè)機器人的總體設計思路。機器人總體設計一般分為系統(tǒng)分析和技術設計兩大步驟。其中系統(tǒng)分析主要分為以下幾步：，確定機器人的目的和任務；，包括機器人與已有設備的兼容性；，確定機器人的基本功能和方案，準備做技術設計；，搜集國內(nèi)外的有關資料，進行綜合分析，找出可供借鑒之處，以及別人的經(jīng)驗教訓。技術設計主要有以下幾個過程：（自由度數(shù)目、工作范圍、承載能力、運動速度、定位精度等）；；；，繪制框圖；。，書中給我講了一下機器人的驅(qū)動機構。首先它給我們分析了一下液壓、氣壓和電氣這三種驅(qū)動方式的優(yōu)缺點，其中液壓驅(qū)動的優(yōu)點是：，可以獲得較大的推力和轉(zhuǎn)矩；，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，精度高；、速度、方向的自動控制；。缺點是：，影響工作性能；，要求液壓元件制造精度高；。氣壓驅(qū)動的優(yōu)點是：，容易達到高速（1m/s)；，可提供壓縮空氣，不必再額外的添加動力設備，而且空氣介質(zhì)對環(huán)境無污染，使用安全；，因此制造要求也低一些，價格低廉；，是系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)過載自動保護。缺點是：~，要想獲得較大的壓力，結構就要增大；，工作平穩(wěn)性差，速度控制困難，要實現(xiàn)準確的位置控制更困難；；。電氣驅(qū)動的特點是：：多為開環(huán)控制，簡單，功率較小，多用于低精度、小功率的機器人；：易于控制，有較理想的機械特性，但其電刷易磨損，易形成火花；：結構簡單，運行可靠，可以頻繁的啟動、制動。交流伺服電機和直流伺服電機相比：沒有電刷等易磨損部件，外形尺寸小，能在重載下高速運行，加速性能好，能實現(xiàn)動態(tài)控制和平滑運動，但控制較復雜。其次它把驅(qū)動機構分為了直線驅(qū)動機構和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構，然后分別深入地給我們講解了這兩種機構。其中直線驅(qū)動可以直接由氣缸或液壓缸和活塞產(chǎn)生，也可以采用齒輪齒條、絲杠、螺母等傳動元件由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換而得到。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主要有齒輪鏈驅(qū)動、同步帶傳動裝置驅(qū)動、諧波齒輪驅(qū)動、擺線針輪傳動減速器驅(qū)動。，書中主要給我們介紹了一下機身和臂部設計，這一節(jié)主要是從三方面來給我們講的：首先是給我們介紹了一下機身設計過程，書中給我們介紹了幾種機身的典型機構，并給我們講了一下機身驅(qū)動力和力矩的計算，還給我們列舉了一些設計機身時要注意的問題；其次給我們講了一下機器人的臂部設計，它是先給我們介紹了一下臂部設計的基本要求，再給我們介紹了一些手臂的常用機構；最后還給我們舉了一個MOTOMAN SV3機器人的機身與臂部的例子。機身設計要注意以下問題：；，升降運動的導套長度不宜過短，避免發(fā)生卡死現(xiàn)象，一般要有導向裝置；。通常工業(yè)機器人的機身具有具有回轉(zhuǎn)、升降、回轉(zhuǎn)與升降、回轉(zhuǎn)與俯仰、回轉(zhuǎn)與升降及俯仰等5種運動方式，采用哪一種方式由工業(yè)機器人的總體設計來確定。機身驅(qū)動力和力矩的計算主要分為三種：：作垂直運動時，除克服摩擦力之外，還要克服機身自身運動部件的重力和其承受的手臂、手腕、手部、工件等總重力以及升降運動的全部部件的慣性力，因此其驅(qū)動力的計算如下：；：作回轉(zhuǎn)運動時，驅(qū)動力矩只包括兩項：回轉(zhuǎn)部件的摩擦總力矩；機身自身運動部件和其攜帶的手臂、手腕、手部、工件等總慣性力矩，因此，其驅(qū)動力矩計算方法為：中，其。當手臂在最大行程位置時，偏重力矩最大，因此，偏重力矩按懸伸最大行程，最大抓重時進行計算。手臂在總重量G的作用下，產(chǎn)生偏重力矩，導致立柱傾斜。如果偏重力矩過大，并且導套設計不合理（導套長度不夠），立柱在導套中有卡住現(xiàn)象，這時，機身的升降驅(qū)動力必須增大，相應驅(qū)動及傳動裝置結構就龐大。如果機身下降靠重力的話，則可能立柱被卡死在導套內(nèi)而不能作下降運動，這就是自鎖。因此必須根據(jù)偏重力矩的大小決定立柱導套的長度。要使立柱在導套內(nèi)自由下降，則臂部總重量必須大于導套與立柱之間的摩擦力，這就是升降立柱靠自重下降而不卡死