基于SolidWorks的无人搬运车的设计【开题报告】

开题报告

机械设计制造及其自动化

基于SolidWorks的无人搬运车的设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

Solidworks是一个全方位的3D产品开发软件，集合了零件设计、零件装配、模具开发、NC加工、钣金设计、自行测量于一身。它采用参数化设计，具有单一数据库，可极大缩短人为的设计计算时间，给设计者前所未有的简易、灵活和高效。本说明书正是鉴于Solid works的强大功能，详细阐述说明了Solid works在三维设计方面的应用情况。本设计说明书以凸轮轴设计为实例，阐述了使用Solid works设计凸轮轴的全过程，这当中包括凸轮轴的结构分析、学会使用Solid works的各种创建特征、建零件库及二维工程图输出等多方面的工作。重点介绍了使用Solid works设计凸轮轴和建零件库两方面的情况，说明了凸轮轴造型的基本思路，较详细介绍了建零件库的主要步骤。

无人搬运车是一种物料搬运设备，是能在一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置，自动完成货物的卸载的全自动运输装置。无人搬运车是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。因此，运输工具得到了很大的发展，其中无人搬运车的使用场合最广泛，发展十分迅速。

1913年，美国福特汽车公司使用有轨底盘装配车。1953年，美国Barrett Electric 制造了世界上第一台采用埋线电磁感应式的跟踪路径自动导向车，也被称作“无人驾驶牵引车”。20世纪70年代中期，具有载货功能的AGV在欧洲得到迅速发展和推广应用，并被引入美国用于自动化仓储系统和柔性装配系统的物料运输。从80年代初开始，新的导向方式和技术得到更广泛研究和开发。90年代以来，无人搬运车从仅由大公司应用，正向小公司单台应用转变，而且其效率和效益更好。AGV按照引导方式不同分为：固定路径导引、自由路径导引等。按照移载方式不同分为：侧叉式移载、叉车式移载、推挽式移载、辊道输送机式移载、升降台式移载、机械手式移载等。

本课题为自立课题。

无人搬运车是集人工智能、信息处理和图像处理为一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。属于移动式机器人的一个分支。它最早是在美国发展起来的，

在国外已经有几十年的历史了。因此，无人搬运车被广泛应用在仓储业、邮局、图书馆、港口码头、机场以及危险场所和特种作业的场合。无人搬运车是一种非常有发展前途的物流输送设备，尤其在柔性制造系统（FMS）中被认为是最有效的物料运输设备。

国内外研究现状及发展趋势：

无人搬运车是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库而产生并发展起来的。日本学者认为1981年是柔性加工系统元年，这样计算AGV大规模应用的历史也只有15至20年。但是，其发展速度是非常快的。1981年美国通用公司开始使用AGV，1985年AGV保有量500台，1987年AGV保有量3000台。资料表明欧洲40%的AGV用于汽车工业，日本15%的AGV用于汽车工业，也就是说AGV在其他行业也有广泛的应用。

目前国内总体看AGV的应用刚刚开始，相当于国外80年代初的水平。但从应用的行业分析，分布面非常广阔，有汽车工业，飞机制造业，家用电器行业，烟草行业，机械加工，仓库，邮电部门等。这说明AGV有一个潜在的广阔市场。

AGV从技术的发展看，主要是从国家线路向可调整线路；从简单车载单元控制向复杂系统计算机控制；从原始的段点定期通讯到先进的实时通讯等方向发展；从落后的现场控制到先进的远程图形监控；从领域的发展看，主要是从较为集中的机械制造、加工、装配生产线向广泛的各行业自动化生产，物料搬运，物品仓储，商品配送等行业发展。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

本课题研究内容

（1）无人搬运车的总体结构设计；

（2）无人搬运车的自动引导系统设计；

（3）无人搬运车的运动控制系统软、硬件设计。

研究目标、主要特色：

1. 研究目标：在了解现代先进的关于机器人方面资料的前提下，结合自己所学的知识，设计出一种简单实用，应用方便简单的两轮驱动的无人搬运车和驱动装置。

2. 主要特色：该无人搬运车是基于单片机控制系统而设计出来的，还结合了近几年来的先进的研究成果，结构简单，实用性强，操作方便。

三、研究步骤、方法及措施：

研究步骤：

1) 无人搬运车的总体结构的设计。

2) 无人搬运车的运动控制系统和硬件的设计

方法及措施：

自主设计、研究，关键问题与指导老师沟通。

四、参考文献

[1]孔令中．现代物流设备设计与选用[M]．北京：化学工业出版社，2005.10．

[2]张晓川编著. 现代仓储物流技术与装备[M]. 北京市：化学工业出版社，2003

[3]裴少峰, 翟书斌等编著. 现代物流技术学[M]. 广州市：中山大学出版社，2001

[4][日]日本机器人学会编. 新版机器人技术手册[M]. 北京市：科学出版社，2007

[5]洪家娣，李明，黄兴元．机械设计指导[M]．南昌：江西高校出版社，2001.12．

[6]赵丁选主编. 光机电一体化设计使用手册（下册）.北京市：化学工业出版社，2003

[7]哈尔滨工业大学理论力学教研室．理论力学[M]．（Ⅰ）第六版．北京：高等教育出版社，2004.1．

[8]洪家娣，李明，黄兴元．机械设计指导[M]．南昌：江西高校出版社，2001.12

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[10]唐金松．简明机械设计手册[M]．第二版．上海：上海科学技术出版社，2000.10．

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[12]机械设计手册编委会．机械设计手册[M]．新版第5册．北京：机械工业出版社，1997．

[13] 洪家娣，李明，黄兴元．机械设计指导[M]．南昌：江西高校出版社，2001.12．