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学生用表1届本科生毕业论文（设计）开题报告
学生用表1
学院：工程学院系：机械系专业：机械设计制作及其自动化
学号
姓名
班名
毕业论文
（设计）题目
多自由度直角坐标型码垛机器人本体结构设计
指导教师
所在单位、部门
工程学院
职称
教授
1．课题的来源：
本设计多自由度直角坐标型码垛机器人本体结构设计，由老师提供。
2．研究的目的和意义：
在工业生产领域中或者其他领域中，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械人问世以来，相应的各种难题迎刃而解。而码垛机就是其他一种，机器人码垛机是机、电一体化高新技术产品。中、低位码垛机可以满足中低产量的生产需要。可按照要求的编组方式和层数，完成对料袋、胶块、箱体等各种产品的码垛。其中自由度越高，码垛机器人发挥的作用越大，最优化的设计使得垛形紧密、整齐。作为工业机器人的典型一种，码垛机器人在工业应用，尤其是包装领域和物流领域正发挥着越来越大的作用。张机器人和包装线现结合，既提高了生产线的工作效率，有提高了生产线的工作效率，又增强了运行的可靠性，减少了人力资源开支，更让当代企业迅速适应不断变化的市场要求，产生巨大的经济效益。
3．国内外发展状况、发展水平与存在问题：
目前欧、美、日的码垛机器人在码垛市场的占有率均超过了90％，绝大数码垛作业由码垛机器人完成。并且基本垄断了全球市场。
?我国的工业机器人从上世纪80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家支持下，通过“七五”“八五”“九五”科技攻关，取得了长足的进步，涌现出了一大批代表企业和产品，国外码垛机器人在我国市场一统天下的局面正在被打破。
?但总的看来，我国的码垛机器人技术及其应用水平和国外相比还有很大差距，如可靠性低于国外同类产品，起步较晚，运动速度和精度还有很大提升空间。生产线技术水平与国外相比仍有差距。和全球市场相比，码垛机器人应用规模仍然很小，还未发展成专门的产业。并且当前我国的码垛机器人生产品种规格多，批量小，零部件通用化程度低，供货周期长、成本高，可靠性和稳定性不足。
?因此迫切需要对码垛机器人及其相关物流、包装自动化等产业进行全面规划，整合资源优势，积极推进产业化进程。同时立足实际，完善码垛机器人相关的产品、系统及结构，努力提高我国的机器人发展水平。
4．研究目标、内容及拟解决的关键问题：
本毕业设计目标是要求掌握机器人或工业机械手的结构及工作原理，实现机械手的三个方向的移动和一个方向的回转，完成一个四自由度的直角坐标型码垛机器人设计，要求所设计机器人能抓取一定质量的工件（在具体设计时可以在题目中确定是何类形状的物体，并且手爪是气压驱动），完成抓取、搬运、码放功能，并且具有较高的运动平稳性和重复精度。
主要内容是设计一具有四个自由度的直角坐标码垛机器人，4根运动轴对应直角坐标系中的X轴、Y轴和Z轴,以及Z轴上带有的一个旋转轴，能够实现自动装载和卸载功能。各轴行程和手爪尺寸及抓取能力都可以按需来设计。
设计内容包括机器人总体设计方案的分析确定，包括机器人的运动学分析、主体部分结构设计和手爪的设计。
在设计过程中要考虑到很多问题，所涉及的关键问题有：1）机器人运动采用何种驱动电机；2）传动机构设计的合理和平稳；3）导轨布局的合理性等等。
5．研究步骤方法：
1）、查资料，确定初步方案；
2）、码垛机器人本体机构设计，利用proe建模；
3）、利用proe模型导出AutoCAD建立二维图；
4）、撰写说明书。
6．参考文献
[1]于骏一，邹青.机械制造技术基础(第2版)[M].北京：机械工业出版社，2014.
[2]成大先主编.机械设计手册，第4卷.北京：化学工业出版社，2002.
[3]蔡自兴.机器人学.北京：清华大学出版社，2000.
[4]吴振彪.工业机器人.武汉：华中理工出版社，1998.
[5]机电一体化技术手册编委会.机电一体化技术手册.北京:机械工业出版社,1999.
[6]张铁.谢存禧.机器人学.[M].广州：华南理工大学出版社，2001.
[7]濮良贵、纪名刚.机械设计.8版.北京：高等教育出版社，2006.
[8]蔡自兴，刘健勤.面向21世纪的智能机器人技术机器人技术与应用.1998(6)
[9]白民，刘远江,从2004中国国际机器人展览看中国机器人产业的现状和未来机器人技术与应用.2005.
工作计划进程表
时间
工作内容
3.3—4.13
4.14—4.20
4.21—5.4
5.5—5.11
5.12—5.20
5.21—