工业机器人论文开题报告方案

2005,2005(3931)15-15
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
单片机抗干扰比较弱，特别是在电机附近，程序有 事会进入死机状态，对环境要求比较高，电压稍微 高一点就会烧芯片。应把保护电路设计好。
机械结构一般都存在几何误差，如连杆长度偏差、 关节距离偏差、关节角度偏差、零位校准偏差等， 由于几何误差的存在，绝对定位精度过，需要我们 对工业机械手进行校准。
传感器测量工业机器人的机座、大臂和小臂等各关 节的角位移时控制可能存在误差。
4 余达太，马香峰.工业机器人应用工程.北京冶金工业出版社.2001
5 龚振邦.机器人机械设计.电子工业出版社.1995
6 高春甫.机电控制系统设计.吉林大学校内教材
7 唐可洪.机电一体化设计基础.机械工业出版社.1997
8 邓星钟.机电传动控制.华中科技大学出版社.2001
9 计算机绘图上机指南.吉林大学工程与计算机图学教研室.2002
设计部分传动原理图
1-关节1电机；2-大臂； 3-小臂；4-基座；5关节2电机；
6-关节3电机；7-关节 4电机；8-关节5电机
驱动方式的选择
由于单片机在工业控制方面具有独特的特点， 此次设计采用以MCS—51系列单片机为核 心的控制系统。由于机器人在抓取物体时要 实现精确的定位，应采用闭环控制系统，而 闭环控制系统一般用伺服电机来驱动，故本 次设计拟采用了伺服电机驱动。
设计方案及技术路线
本课题设计的机器人为垂直多关节型，具有 六个自由度。机身采用薄壁整体铸件，这样 可以使结构轻巧，使用灵活。内部铸件既作 为内部齿轮安装壳体与轴的支撑座，又作为 承力骨架，这样不仅节省材料，减少加工量， 又使整体减少重量。
设计方案及技术路线
为了保证较高的传动精度和较好的加工工艺 性，其传动均采用齿轮传动。其中基座与立 柱部分安装有关节1的电机，其传动部分采 用双级直齿轮传动；大臂部分安装关节2和 关节3的电机，采用三级齿轮传动。其中第 一级采用锥齿轮，以改变传动方向90°。第 二、三级均采用圆柱直齿轮进行减速。关节 2传动的最末一个大齿轮固定在立柱上，关 节3传动的最末一个大齿轮固定在小臂上。 其设计部分的传动原理图如下所示。
果，准备答辩
设计成果
设计说明书一份（10000字以上） 外文资料翻译一份（不少于原文单词3000
个） A0号图纸合计约四张
参考资料
1 韩建海，工业机器人工业机器人.华中科技大学出版社.2009
2 房小翠,王金凤.单片机实用系统设计技术.国防工业出版社.1999
3 赵长德.ＭＣＳ－5１单片机原理与应用.机械工业出版社.2003
机械制造企业的柔性制造系统采用搬运机器 人搬运物料、工件和工具，装配机器人完成 设备的零件装配，测量机器人进行在线或离 线测量。
设计相关技术的国内外现状
国内现状：目前，从整体上来说，我国机器人产业 还很薄弱，机器人研究仍然任重而道远。我国市场 上机器人总共拥有量近万台，仅占全球总量的 0.56%，其中完全国产机器人行业集中度仅为占 30%，其余皆为从日本、美国、瑞典、德国、意 大利等20多个国家引进。究其原因，很大程度在 于自主品牌不够，发展壮大自主品牌及其自动化成 套装备产业成为当务之急。值得一提的是，最近几 年，我国在汽车、电子行业相继引进了不少生产线， 其中就有不少配套的机器人装置。
控制系统
本次设计采用8031作为工业机器人的主控 芯片，它是控制系统的核心。
8031内部包括一个8位的CPU，128字节的 RAM，21个特殊功能的寄存器（SFR）， 4GE 8位并行I/O口，2个16位的定时器/ 计时器。
可能存在的问题
齿轮传动应用环境要求高，制造和安装精度较高， 成本较高 。
广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与数量,而 且对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提 高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十 分重要的意义。
设计拟解决的工程实际问题
汽车制造生产线中的点焊和喷漆工作量极大， 且要求有较高的精度和质量，由于采用传送 带流水作业，速度快，上下工序要求严格， 所以采用焊接机器人和喷漆机器人作业可保 证质量和提高效率。
15 吴振彪.机电综合设计指导.电子工业出版社.2000
16 苏铁力.传感器及其接口技术.中国石化出版社.2003
17 李允文.工业机械手设计.机械工业出版社.1992
18 Carol Marie Cropper The Robot Is In- And Ready to Operate Business Week
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、 人工智能等多学科先进技术与一体的现代制造业重要的 自动化装备。
自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来, 机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统 ( FMS) 、自动化工厂( FA) 、计算机集成制造系统 (CIMS)的自动化工具。
10 杨宁.单片机与控制技术.北京航空航天大学出版社.2003
11
单片微型计算机控制系统设计.人民邮电出版社.2002Biblioteka Baidu
12 寇尊权.机械设计课程设计.吉林科学技术出版社.1999
13 甘永立.机械精度设计基础.吉林大学校内教材.2003
14 周伯英.工业机器人设计.机械工业出版社.1995
毕业设计开题报告
设计题目：垂直多关节型工业机器人设计— 总体结构及控制系统设计
垂直多关节型工业机器人设计 总体结构及控制系统设计
学生姓名： 学院： 专业名称: 指导教师： 教师职称：
一、选题依据
设计目的及意义 设计拟解决的工程实际问题 设计相关技术的国内外现状
设计目的及意义
国外现状
国外在工业机器人方面发展比较早，技术相对比较成熟，其成 套的生产设备不仅有较大的生产能力，而且其质量也是能完全 满足用户的要求。目前，国外机器人自动化生产线成套装备已 成为自动化成套装备的主流以及未来自动化生产线的发展方向。
国外汽车行业、电子和电器行业、物流与仓储行业（企业级） 等已大量使用机器人自动化生产线， 从而保证了其产品的质量 和生产的高效。典型的如机器人有大型轿车壳体冲压自动化系 统技术和成套装备、大型机器人车体焊装自动化系统技术和成 套装备、电子和电器等的机器人柔性自动化装配及检测成套技 术和装备、机器人整车及发动机装配自动化系统技术和成套装 备、ＡＧＶ物流与仓储自动化成套技术及装备等，这些机器人 设备的使用大大推动了这些行业的快速发展，提升了制造技术 的先进性。
进度计划
第一周：调研，收集资料，熟悉设计题目。 第二周～第三周：拟定垂直多关节型工业机器人设
计——总体结构及控制系统设计方案。 第四周～第六周：机械部分的结构设计与计算。 第七周～第八周：机器人电气系统设计，传感器的
确定等。 第九周：校验设计过程。 第十周：计算机出图。 第十一周：指导老师批改，修改设计及完善设计成