洛阳理工学院
毕业设计（论文）开题报告
院（部）：机械工程学院（学生填表）
课题名称
袋装物体的码垛机器人设计
学生姓名
学号
班级
指导教师
职称
学位
课题类型
R设计￡论文
课题来源
□科研□实验R工程□社会?其它
1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
工业机械手是一种模仿人手部分动作，按照预先设定的程序，轨迹或其他要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。它在二十世纪五十年代就已用于生产，是在自动上下料机构的基础上发展起来的一种机械装置，开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化，随着应用范围的不断扩大，现在用来夹持工具和完成一定的作业。实践证明它可以代替人手的繁重劳动，减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率。本次设计中的多关节型机械手采用两个回转关节和一个移动关节；两个回转关节控制左右旋转运动，而移动关节则实现上下运动，其工作空间如工作空间图，它的纵截面为矩形的回转体，上下两面的高度为移动关节的行程长，两回转关节转角的大小决定回转体截面的大小、形状。
工业机械手近几年的普及越来越高，在自动化生产中有着越来越重要的作用。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手可以代替人完成一些复杂的、重复性的、高强度的工业操作。工业生产越来越依赖与它。
关节机器人以工作范围大，动作灵活、结构紧凑、能够抓取靠近基座的物体等特点而受到设计者和使用者的关注。机器人关节是机器人的基础部件，其性能的好坏直接影响机器人的性能。本节根据机器人关节的功能特点、驱动方式、应用场合和主要结构等进行了分类，介绍了典型的机器人关节结构形式。对工业机器人和拟人机器人的关节结构进行了较为详细的介绍。随着数字伺服技术等电子技术的发展，机器人关节也在不断发展。机器人关节呈现出大力矩、高精度、反应灵敏、小型化、机电一体化、标准化和模块化等趋势，以适应机器人技术发展的需要。
自1980年代以来，工业机器人收到国家的重视，得到进一步的发展。作为一个整体，为了满足现代工业高速发展的需要，机器人的开发更倾向于满足以下特点：活动范围广，工作灵活，操作控制方便，可满足需求不同行业。比如说，日本的安川机器人公司设计的机器人，具有不要同的关节，根据同步的作业条件选择对应的多关节工作机器人，通过对机器人结构的改变，实现各种作业任务。如：喷漆、焊接、检测等等。
对于生产需求状况，就整体而言，机器人市场需求只增不降。在多种因素的引诱下，工业机器人产业的发展速度将再次提速，步入历史上的第二个繁荣发展期，或将比第一次浪潮还要巨大。
结合我国目前的情况来看，我国人工成本仍然处于上升阶段，并且从2012年工业机器人爆发以来，才持续了几年时间，从日本长达10年高速增长的经验的走势，我国正在使机器人行业往更深度，更全面的领域发展，结合另一个更加通用的需求指标：机器人密度。2015年中国机器人的密度仅为36台/万人，远低于世界水平66台/万人。韩国、日本、德国、美国的机器人密度分别为437、323、282、152台/万人。我国远远落后于全球平均水平，与先进的制造业国家相比落后较远。这种差距也间接的显示出了未来工业机器人的需求空间。
随着如今科学技术的快速发展，以及人工劳动成本的增加。机器人代替人工的趋势越来约明显。机械手可减少人力，并便于有节奏的生产。这一课题需要一个能自动搬运的机械手，能实现快速，准确的搬运码垛到指定区域。
此外，专业学生的机电一体化，将在现代机电设备设计制造，机器人的机械设计技术，电子技术，以及计算机技术的融合与融合，丰富的内容，覆盖面，跨学科性，并导致学生获得他们所学到的关于现代机电设备设计的课程知识能力的基础的综合利用。另一方面，通过CAD软件的研究和应用，可以提高绘图效率和表面质量，进一步提高学生的计算机应用技术，以及后来进入现代机电设计领域良好的基础。
2.研究的基本内容，拟解决的主要问题
工作原理：
1.行走机构2.行走电机3.货叉4.货叉伸缩电机5.减速机6.升降电机7.立柱
1-1图方案一简图
方案一中，码垛机的机械结构主要包括门架结构、行走机构、升降机构、货叉伸缩机构。底座由由两端的行走轮支架及钢板焊接成的矩形梁构成，起支撑整体重量的作用。立柱截面为空心矩形，具有良好的强度，节省材料，还有减震的作用。货叉沿立柱上下运动，承受载荷后，会对立柱与货叉结合处产生极大的力矩，所以在立柱两侧加工有垂直导向槽，可以通过导向轮对载货台起到一定的支撑作用。也能防止货叉前后移动。行走机构设计有四个行走轮，支撑整个码垛机的