多关节工业机器人设计---毕业设计开题报告

本 科 生 毕 业 设 计（论 文）

开题报告

题目： 多关节工业机器人设计— 机械系统

姓 名： 学 号： 指导教师： 班 级： 所在院系： 机电工程学院

陕西科技大学毕业设计（论文）开题报告内容

课题的目的、意义；国内外技术现状及发展趋势

课题的目的及意义

随着我国工业化进程的不断加快，劳动力成本的不断增大，工业机器人的长足发展已是一个必然的趋势。现如今，机器人技术在我国工业领域已经有了较广泛的应用，所以，通过对此课题的研究，一方面可以使我在走上工作岗位之前将理论知识与实践环节进行一次紧密的联系，将所学知识可以进行系统性的回顾与应用，从而更加深刻的理解和掌握所学的知识。另一方面，通过这次课题的设计，可以加强我的实践能力，为最终顺利走上工作岗位打下坚实的基础。

国内外技术现状及发展趋势

国内在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人已经推广，成为主流安装机型，第三代智能机器人已占有一定比重（占日本1998年安装台数的10%，销售额的36%）。（1）在机械结构方面，已关节型为主流，80年代发明的使用于装配作业的平面关节机器人约占总量的1/3。90年代初开发的适应于窄小空间、快节奏、360度全工作空间范围的垂直关节机器人大量用于焊接和上、下料。应3K和汽车、建筑、桥梁等行业需求，超大型机器人应运而生。（如焊接数10米长、10吨以上大构件的弧焊机器人群，采取蚂蚁啃骨头的协作机构。）CAD、CAE等技术已普遍用于设计，仿真和制造中。（2）在控制技术方面，大多数采用32位CPU，控制轴数多达27轴，NC技术、离线编程技术大量采用。协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位机、多机器人的协调控制，正逐步实现多智能体的协调控制。采用基于PC的开放结构的控制系统已成为一股潮流，其成本低、具有标准现场网络功能。（3）在驱动技术方面，80年代发展起来的AC侍服驱动已成为主流驱动技术用于工业机器人中。DD驱动技术则广泛地用于装配机器人中。2、新一代的侍服电机与基于微处理器的智能侍服控制器相结合已由FANUC等公司开发并用于工业机器人中，在远程控制中已采用了分布式智能驱动新技术。（4）装有视觉传感器的机器人数量呈上升趋势，不少机器人装有两种传感器，有些机器人留了多种传感器接口。（5）大部分机器人采用了Ether网络通讯方式，占总量的41.3，其它采用RS-232、RA-422、RS-485等通讯接口。（6）目前，最快的装配机器人最大合成速度为16.5m/s。位置重复精度为正负0.01mm。但有一种速度竞达到80m/s；而另一种并连机构的NC机器人，其位置重复精度大1微秒。

在国外，应用于制造业的机器人取得了较显著进展，已成为一种标准设备而得到工业界广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人公司。如德国的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。据专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，2002年至2004年，世界机器人市场年增长率平均在10%左右，2005年达到创纪录的30%，2007年全球机器人实际安装量达到650万台，机器人安装量比2006年增加3%，达到了114365台。据统计，近年来全球机器人行业发展迅速，2008年全球机器人行业总销售量比2006年增长25％。而无论在使用、生产还是出口方面，日本一直是全球领先者，目前日本已经有130余家专业的机器人制造商。

在发达国家，以工业机器人为基础的自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主流及未来发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已大量使用机器人自动化生产线，以保证产品质量和生产效率。目前，典型的成套装备有：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，电子电器等机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备，机器人发动机、变速箱装配自动化系统技术成套装备及板材激光拼焊成套装备等。这些机器人自动化成套装备的使用，大大推动了其行业的快速发展。

国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：

1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可*性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。

2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。

3．工业机器人控制系统向基于PC 机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可*性、易操作性和可维修性。

4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

5．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可*性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可*性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。

课题的目的、意义；国内外技术现状及发展趋势

课题的主要任务；研究和设计中可能遇到的问题以及解决的方法和措施

课题主要任务

本课题的主要任务是时机机器人各个活动杆件及其关节回转机构的设计，这也是此次设计的一个重点。另一个就是机构的最优化，最终实现机构体积小、重量轻、活动范围大等要求。

设计技术指标

1.自由度数：6（包括腰、肩、肘的回转、手腕的回转、偏摆和旋转）。

2.各轴回转范围：腰回转：300o；肩回转：320o；肘回转：270o；手腕回转：575o；

手腕偏摆：240o；手腕旋转：180o。

3.额定负载：30N。

可能遇到的问题

活动关节的结构设计，驱动装置与驱动结构的选择与设计，减速装置的选用，活动范围的控制，活动连杆的尺寸设计与优化等这些都会是在设计过程中遇到的问题。

解决方法和措施

技术指标中6自由度，额定负载30N，驱动装置选电动驱动器，更适合这种中低负荷、动作及运动轨迹复杂的机器人。

考虑到机器人的整体强度刚度及手部运动的灵敏度的问题，小臂和腕部采用谐波减速器，使靠近终端的机构轻便，而腰部、肩部则可采用普通些的减速器使“根基”粗大些以增加机器人的可靠性等。

减速装置可涉及到齿轮、链轮、带轮等，但从运动灵活性、定位精度等方面考虑无疑齿轮传动是最佳选择。查相关资料可知，目前市场上多采用日本的RV减速器，是一种二级封闭行星齿轮系，具有体积小、重量轻、精度稳定，从整体上可减小机器人体积。

对于各个关节的绕转角度范围的控制，小于360o的采用两个限位开关进行控制，大于360o的可采用角位移检测装置（旋转变压器）进行控制。

前期的文献资料收集、调研、实习及设计条件准备情况参考文献：

[1]李团结.机器人技术.电子工业工业出版社，2009

[2]贾振元，王福吉.机械制造技术基础.科学出版社， 2011

[3]陆凤仪，钟守炎.机械设计，2009

[4]周开勤.机械零件手册.高等教育出版社， 2001

[5]郑甲红，朱建儒，刘喜平．机械原理．北京：机械工业出版社， 2006

[6]龚振邦.机器人机械设计.电子工业出版社，2002

[7]工业机械手设计基础.天津科技技术出版社，1979

毕业设计主要工作的进度安排

周次设计（论文）任务及要求

第1-2周熟悉课题：收集机器人设计相关资料，熟悉机器人整体架构。第3-4周方案论证：掌握设计任务，对可行方案进行分析论证。

第5-7周总体设计：确定总体方案，绘制总体、原理草图。

第 8-13 周部件设计：子系统、部件尺寸、结构的设计及草图绘制。

第14-16周撰写资料：撰写说明书，完善图纸并进行审阅。

第 17 周答辩。

毕业设计每周指导时间、地点安排及毕业设计纪律要求时间：每周二上午10：00~12：00、周四下午4：00~6：00

地点：实验楼2B-408

纪律要求：

1.每周应按时完成本周的设计任务；如有事请假，应提前完成自己的工作，不能延误安排的设计进度。

2.每次设计指导时应带上设计笔记及相应完成的设计文档、图纸。

3.遇到问题及时向指导老师请教，每周应对设计的完成情况汇报至少1次

4.不得随便缺席，否则将不予参加毕业答辩。

本科生毕业设计（论文）开题报告考核

一、导师对开题报告的评语：

指导教师 20 年 月 日

二、开题报告答辩评语及成绩:

答辩小组负责人 20 年 月 日

成绩

机械手毕业设计开题报告

机械手毕业设计开题报告 一、选题背景及意义 随着工业自动化的发展和应用，机械手作为一种重要的智能化机器人系统，已经成为了工厂自动化生产的关键设备之一。它主要通过机械手臂和控制系统的相互配合，完成物料的搬运、装配、喷漆等工作。随着我国工业经济的快速发展，机械手在生产 过程中的应用越来越广泛；然而，由于我国的机械手制造技术还有待提升，因此市场 上的机械手品质往往有着参差不齐的状况，稳定性和持续性都不尽如人意。因此，如 何提高机械手的稳定性和可靠性，为关注的焦点。 二、研究目的 本文旨在通过对机械手的结构和控制系统的设计，提高机械手的稳定性和精准度，为机械手的普及使用和工业自动化生产提供一种新的思路和技术支持。 三、预期成果 （1）通过理论分析和实验研究，构建一种新型机械手结构，使机械手的运动更 加平稳、稳定。 （2）引入控制算法和局部运动控制等技术，提升机械手的精准度和速度。 （3）通过实际应用和多组实验数据的对比，验证该机械手的性能和可靠性。 四、研究方法 1.从机械手的结构和运动规律出发，通过ADAMS、Solidworks等有限元分析软 件对机械手进行结构仿真和性能分析。

2.设计控制系统的硬、软件结构，选择DC/AC伺服电机、编码器等关键部件，编写控制程序，实现多个轴的联动控制。 3.在机械手的不同运动轨迹上，通过“视觉传感器+控制程序”的组合方式进行 实验数据采集和处理，进而建立机械手控制的数学模型。 4.通过实验对比和分析，寻找最优化的控制参数，进一步提高机械手的控制精度和稳定性。 五、论文结构 1.绪论。介绍机械手的相关背景和意义；明确选题的目的和意义；阐述研究意义与意义；梳理研究进展，研究现状；详细介绍本文的研究思路和研究方法。 2.机械结构设计与仿真分析。通过有限元分析软件对机械手的结构进行仿真分析，提出一种优化的机械手结构方案，从而实现机械手的平稳、稳定运动。 3.控制系统设计。详细介绍机械手的控制系统结构及其硬、软件的规划，包括选择关键部件、搭建控制程序、通过局部运动控制的方式提升机械手的精准度和速度的 方法等。 4.实验数据采集和处理。探究机械手的动力学特性，采用视觉传感器结合控制程序对机械手在实际操作中的运动轨迹进行数据采集和处理，并建立机械手的运动控制 模型。 5.实验验证与数据分析。通过实验对比和多组数据的对比分析，结果将验证该机械手的控制系统的性能和可靠性。

多关节工业机器人设计---毕业设计开题报告

本 科 生 毕 业 设 计（论 文） 开题报告 题目： 多关节工业机器人设计— 机械系统 姓 名： 学 号： 指导教师： 班 级： 所在院系： 机电工程学院

陕西科技大学毕业设计（论文）开题报告内容 课题的目的、意义；国内外技术现状及发展趋势 课题的目的及意义 随着我国工业化进程的不断加快，劳动力成本的不断增大，工业机器人的长足发展已是一个必然的趋势。现如今，机器人技术在我国工业领域已经有了较广泛的应用，所以，通过对此课题的研究，一方面可以使我在走上工作岗位之前将理论知识与实践环节进行一次紧密的联系，将所学知识可以进行系统性的回顾与应用，从而更加深刻的理解和掌握所学的知识。另一方面，通过这次课题的设计，可以加强我的实践能力，为最终顺利走上工作岗位打下坚实的基础。 国内外技术现状及发展趋势 国内在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人已经推广，成为主流安装机型，第三代智能机器人已占有一定比重（占日本1998年安装台数的10%，销售额的36%）。（1）在机械结构方面，已关节型为主流，80年代发明的使用于装配作业的平面关节机器人约占总量的1/3。90年代初开发的适应于窄小空间、快节奏、360度全工作空间范围的垂直关节机器人大量用于焊接和上、下料。应3K和汽车、建筑、桥梁等行业需求，超大型机器人应运而生。（如焊接数10米长、10吨以上大构件的弧焊机器人群，采取蚂蚁啃骨头的协作机构。）CAD、CAE等技术已普遍用于设计，仿真和制造中。（2）在控制技术方面，大多数采用32位CPU，控制轴数多达27轴，NC技术、离线编程技术大量采用。协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位机、多机器人的协调控制，正逐步实现多智能体的协调控制。采用基于PC的开放结构的控制系统已成为一股潮流，其成本低、具有标准现场网络功能。（3）在驱动技术方面，80年代发展起来的AC侍服驱动已成为主流驱动技术用于工业机器人中。DD驱动技术则广泛地用于装配机器人中。2、新一代的侍服电机与基于微处理器的智能侍服控制器相结合已由FANUC等公司开发并用于工业机器人中，在远程控制中已采用了分布式智能驱动新技术。（4）装有视觉传感器的机器人数量呈上升趋势，不少机器人装有两种传感器，有些机器人留了多种传感器接口。（5）大部分机器人采用了Ether网络通讯方式，占总量的41.3，其它采用RS-232、RA-422、RS-485等通讯接口。（6）目前，最快的装配机器人最大合成速度为16.5m/s。位置重复精度为正负0.01mm。但有一种速度竞达到80m/s；而另一种并连机构的NC机器人，其位置重复精度大1微秒。 在国外，应用于制造业的机器人取得了较显著进展，已成为一种标准设备而得到工业界广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人公司。如德国的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。据专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，2002年至2004年，世界机器人市场年增长率平均在10%左右，2005年达到创纪录的30%，2007年全球机器人实际安装量达到650万台，机器人安装量比2006年增加3%，达到了114365台。据统计，近年来全球机器人行业发展迅速，2008年全球机器人行业总销售量比2006年增长25％。而无论在使用、生产还是出口方面，日本一直是全球领先者，目前日本已经有130余家专业的机器人制造商。 在发达国家，以工业机器人为基础的自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主流及未来发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已大量使用机器人自动化生产线，以保证产品质量和生产效率。目前，典型的成套装备有：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，电子电器等机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备，机器人发动机、变速箱装配自动化系统技术成套装备及板材激光拼焊成套装备等。这些机器人自动化成套装备的使用，大大推动了其行业的快速发展。

关节型机器人腕部结构及控制系统设计-开题报告

毕业设计（论文）开题报告 1 选题背景及其意义 本题设计的是关节型机器人腕部结构，主要是整体方案设计和手腕的结构设计及控制系统设计，此课题来源于实际生产，对于目前手工电弧焊接效率低，操作环境差，而且对操作员技术熟练成都要求高，因此采用机器人技术，实现焊接生产操作的柔性自动化，提高产品质量与劳动生产力，实现生产过程自动化，改善劳动条件。题目要求是：动作范围：手腕回转 150,摆动 90,旋转 360。各轴最大速度要求：s /30 。额定载荷kg 5，最大速度s m /3。2、腕部最大负荷：5kg 。机器人是近30年发展起来的一种典型的、机电一体化的、独立的自动化生产工具。在制造工业中，应用工业机器人技术是提高生产过程自动化，改善劳动条件，提高产品质量和生产效率的有效手段之一，也是新技术革命的一个重要内容。自古以来,人们所设想的机器人一般是一种在外形和功能上均能模拟人类智能的机器。特别是在20世纪20年代前后,捷克和美国的一些科幻作家创作了一批关于未来机器人与人类共处中可能发生的故事之类的文学作品,更使机器人在人们的思想中成为一种无所不能的“超人”。在现实生活中,一些民间工匠根据这些文学描绘,也制造出一些仿人或仿生的机器人。然而在当时的科技条件下,要使机器人具有某种特殊的“智能”而成为“超人”,显然是不可能的。美国的戴沃尔设想了一种可控制的机械手,他首先突破了对机器人的传统观点,提出机器人并不一定必须像人,但是必须能做一些人的工作。1954年,他依据这一想法设计制作了世界上第一台机器人实验装置,发表了《适用于重复作业的通用性工业机器人》一文,并获得了美国专利。戴沃尔将遥控操纵器的关节型连杆机构与数控机床的伺服轴联结在一起,预定的机械手动作一经编程输入后,机械等就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人也可以接受示教而完成各种简单任务。示教过程中操作者用手带动机械手依次通过工作任务的各个位置，这些位置序列记录在数字存储器中，任务的执行过程中，机器人的各个关节在伺服驱动下再现出那些位置序列。 2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势） 随着全球能源短缺、环境污染以及温室效应等问题的日益突显。寻找可持续的能源近年来，工业机器人的应用越来越广泛，种种迹象表明工业自动化时代已经到来，工业机器人极有可能成为下一个迎来爆发式增长的新兴产业。另一方面，中国工业机器人产

机器人开题报告

毕业设计（论文）开题报告 ――智能移动机器人系统设计 一．设计目的及意义 随着计算机、网络、机械电子、信息、自动化以及人工智能等技术的飞速发展，移动机器人的研究进入了一个崭新的阶段。同时，太空资源、海洋资源的开发与利用为移动机器人的发展提供了广阔的空间。目前，智能移动机器人，无人自主车等领域的研究进入了应用的阶段，随着研究的深入，对移动机器人的自主导航能力，动态避障策略，壁障时间等方面提出了更高的要求。地面智能机器人路径规划，是行驶在复杂动态自然环境中的全自主机器人系统的重要环节，而地面智能机器人全地域全自主技术的研究，是当今国内外学术界面临的挑战性问题。 移动机器人是一类能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动，从而完成一定功能的机器人系统。理想的自主移动机器人可以不需人的干预在各种环境中自主完成规定任务，具有较高的智能水平，但目前全自主的移动机器人还大多处于实验阶段，进入实用的多为自主移动机器人，通过人的干预在特定环境中执行各种任务，而遥控机器人则完全离不开人的干预。 智能移动机器人是一类能够通过传感器、感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动，从而完成一定功能的机器人系统。移动机器人技术研究综合了路径规划、导航定位、路径跟踪与运动控制等技术。涉及包括距离探测、视频采集、温湿度以及声光等多种外部传感器，作为移动机器人的输入信息。移动机器人的运动控制主要是完成移动机器人的运动平台，提供一种移动机器人的控制方式。性能良好的移动机器人运动控制系统是移动机器人运行的基础，能够服务于移动机器人研究的通用开发平台。 随着移动机器人技术的发展及其在工业军事等领域中的广泛应用，有关移动机器人的理论设计制造和应用的新的技术学科——机器人学，已经逐渐形成，并越来越引起人们广泛的关注。机器人学是一门综合性很强的学科，它涉及现代控制技术、传感器技术、计算机系统和人工智能等多门学科．但是它又有自身的系统性和专业性。内容极为丰富、广泛，其中专业性比较强的有机器人动力学和运动学、机器人轨迹规划和运动控制、机器人的传感技术、机器人的编程语言、机器人的智能和任务规划等。其中机器人的运动控制是实现机器人航迹控制的关键。 运动控制是移动机器人的执行机构，对机器人的平稳运行起着重要作用。随着新的智能控制算法的不断涌现，移动机器人正向着智能化方向发展，这就对运动控制系统性能提出了更高的要求。设计实现智能移动机器人的控制系统，能够熟悉移动机器人硬件和软件的开发，掌握移动机器人的运动控制特性，为后续的移动机器人的功能扩展搭建一个可行、稳定的平台，而这个平台则可以成为多种机器人开发的公共基础平台。实现智能移动机器人控制系统的开发具有一定的现实意义，将为以后的移动机器人开发奠定坚实基础。 二．国内外研究现状 移动机器人的研究始于60年代末期斯坦福研究院（sri）的nils nilssen和charles roesn等人，在1966年至1972年中研制出了自主移动机器人shakey。 70年代末，移动机器人研究又出现了新的高潮，特别是80年代中期以来，设计和制造机器人的浪潮席卷全世界。一大批世界著名的公司，如美国通用电气、日本本田、索尼等开始研制移动机器人平台，这些促进了移动机器人学多种研究方向的出现。例如，轮式移动机器人的代表作有：smart robots公司推出的新型基于linux的移动机器人sr4；美国activmedia boties公司用于教学的p3-dx轮式移动机器人；卡内基梅隆研发的nomad移动机器人；美国国家航天航空局闻名遐迩的火星登陆车“勇气号”等。 我国的机器人学研究起步较晚，但进步较快，已在工业机器人特种机器人和智能机器人

机器人毕业设计开题报告

If others treat you well, you must be able to repay you in the future. If others treat you badly, you must strive to be able to raise your eyebrows one day.勤学乐施积极进取（页眉可删） 机器人毕业设计开题报告 1、立论依据(包括项目研究的目的和意义，国内外研究现状分析) 项目的研究意义 在世界各地，由于自然灾害、恐怖活动和各种突发事故等原因，灾难经常发生。在灾难救援中，救援人员只有非常短的时间(约48小时)用于在倒塌的废墟中寻找幸存者，否则发现幸存者的几率几乎为0。在这种紧急而危险的环境下，救灾机器人可以为救援人员提供帮助。因此，将具有自主智能的救灾机器人用于危险和复杂的灾难环境下“搜索和营救” ( SAR)幸存者，是机器人学中的1个新兴而富有挑战性的领域。 我国煤矿大多数为矿工开采，不安全因素很多，瓦斯煤尘和火灾等灾害事故频繁发生，灾害事故危害严重，伤害人员多，中断生产时间长，损毁井巷工程或生产设备。然而，煤矿事故发生的原因极为复杂，是偶然性和必然性的结合，各类灾害事故存在突发性、灾难性、破坏性和继发性特点] 。因此，研究煤矿救灾新装备是1项紧迫任务。目前，救灾方式只是根据事故的类型确定救灾的方案，1般救护人员无法进入危险区域，只能通过

提升绞车、移动式风车等设备清除垃圾，向井下通风，然后再搜救遇险矿工。这种方式危险性大，伤亡人数多，救灾周期长，往往效率低。随着科技的发展，机器人将被应用到煤矿救灾领域。救灾机器人利用自身的优点，能迅速找到井下遇险矿工的位置，降低事故危害性，对提高救灾效率具有重大意义，具体表现为: (1)机器人具有灵活性好、机动性强的特点，有较好的爬坡和越障能力，能适应现场各种各样的地理环境。比如，蛇形救灾机器人能适应任何的复杂环境，在井下能自由运动。 (2)机器人的探测技术发展迅速，能迅速找到井下遇险矿工的位置。机器人利用传感器通过探测井下遇险矿工的呻吟声、体温的变化及心脏跳动的频率的信息能找到他们的位置。其次，机器人的视频探测器(CCD摄像头)具有信息直观、能实现计算机辅助控制等特点，可以将现场环境的图像返回到救灾中心，为进1步控制机器人的运动方向，制定下1步救灾的方案提供决策依据。最后，机器人还能进入井下区域，监测事故现场(如温度、瓦斯以及有害气体的浓度)的变化，防止事故的2次发生。 (3)机器人具有为井下遇险矿工投放小包食品、药物和通讯装置等辅助功能，能有效地减少遇险矿工的伤亡人数。 世界上许多国家都在研制军用机器人、扫雷机器人、排爆机器人和消防机器人等危险作业机器人。救灾机器人是机器人的1

机器人开题报告

机器人开题报告 机器人开题报告 一、引言 机器人作为一种新兴的科技产品，近年来受到了广泛的关注和研究。它的出现 不仅改变了人们的生活方式，也对社会产生了深远的影响。本文将从机器人的 定义、发展历程、应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨，旨在全面了解 机器人的现状和未来发展方向。 二、机器人的定义和分类 机器人是指能够自主执行任务的人工智能系统。它们通过传感器获取环境信息，经过计算和决策后，能够执行各种工作，甚至替代人类完成一些危险或繁重的 工作。根据其功能和形态特征，机器人可以分为工业机器人、服务机器人、军 事机器人等多个类别。 三、机器人的发展历程 机器人的发展可以追溯到20世纪初。最早的机器人是由人们根据生物学原理和机械工程知识设计制造的。随着计算机技术的发展，机器人的智能化水平不断 提高。20世纪60年代，工业机器人开始应用于汽车制造领域，极大地提高了 生产效率。随后，服务机器人逐渐兴起，应用于医疗、教育、餐饮等领域。近 年来，军事机器人也得到了快速发展，成为军事力量的重要组成部分。 四、机器人的应用领域 机器人的应用领域非常广泛。在工业领域，机器人可以完成装配、焊接、搬运 等重复性工作，提高生产效率和质量。在服务领域，机器人可以扮演导游、陪伴、照料老人、教育儿童等角色，减轻人力压力，改善生活质量。在医疗领域，

机器人可以进行手术、康复训练等操作，提高医疗水平。此外，机器人还可以应用于军事、探险、科研等领域，发挥重要作用。 五、机器人的挑战和未来发展趋势 虽然机器人在各个领域都取得了一定的进展，但仍然面临着一些挑战。首先，机器人的成本较高，限制了其大规模应用。其次，机器人的智能化水平仍有待提高，需要更加先进的算法和技术支持。此外，机器人的安全性和伦理问题也需要引起重视。 未来，机器人的发展将呈现以下趋势。首先，机器人将更加智能化，具备更强的学习和适应能力。其次，机器人将更加多样化，形态和功能将更加丰富。例如，柔性机器人、仿生机器人等将成为研究热点。此外，机器人与人类的协作将得到进一步加强，实现人机一体化的工作方式。 六、结论 机器人作为一种新兴的科技产品，对人类社会产生了巨大的影响。通过对机器人的定义、发展历程、应用领域以及未来发展趋势的探讨，我们可以看到机器人在工业、服务、医疗等领域的广泛应用，并且在未来将继续发展，为人类创造更多的便利和价值。然而，机器人的发展也面临一些挑战，需要进一步研究和解决。相信在不久的将来，机器人将成为人类生活中不可或缺的一部分。

工业机器人论文开题报告

工业论文开题报告 摘要： 本文档是一份工业论文开题报告，旨在探讨工业在生产过程中 的应用和优势。本文首先介绍了工业的基本概念和分类，然后分析 了工业在制造业中的应用领域，以及其带来的各种好处和挑战。接 下来，本文将详细介绍工业的工作原理和技术特点，以及现有研究 中存在的问题和未来发展方向。最后，本文将给出一份详细的研究 计划，包括实验设计，数据收集和分析方法等。 1：引言 在过去的几十年里，工业在制造业中发挥着越来越重要的作用。工业不仅可以提高生产效率，还可以降低劳动力成本，改善工作环 境等。随着技术的不断进步和应用领域的扩大，工业已经成为许多 企业的必备工具。本文将从不同的角度探讨工业的应用和发展前景。 2：工业的基本概念和分类 2.1 工业的定义和特点 2.2 工业的分类和应用领域 2.2.1 按使用环境分类 2.2.2 按工作方式分类

2.2.3 按控制方式分类 2.2.4 按机械结构分类 2.2.5 工业在制造业中的应用领域 2.2.6 工业的优势和挑战 3：工业的工作原理和技术特点 3.1 工业的结构和组成部分 3.2 工业的传感器技术 3.3 工业的控制系统和算法 3.4 工业的智能化和自主性 4：现有研究中存在的问题和未来发展方向4.1 工业的精度和稳定性问题 4.2 工业的工作效率和速度问题 4.3 工业的人机协作和安全问题 4.4 工业的智能化和自主性发展方向 5：研究计划 5.1 研究目标和意义 5.2 研究方法和实验设计

5.3 数据收集和分析方法 5.4 预期结果和进展安排 附件： 1：工业相关文献列表 2：实验数据收集表格 3：实验结果图表 法律名词及注释： 1：工业：根据《产品质量》标准，工业是一种能自动控制、可重复编程多功能执行各种动作的机器。 全文结束 \

工业机器人开题报告

工业机器人开题报告 一、选题的目的和意义： 工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且可以保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本。因此，研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义的。由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组部分。 二、国内外研究综述： 20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人；60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。 我国工业机器人经过20多年的发展已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上；一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术；运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。某些关键技术已达到或接近世界水平。 虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显。从市场占有率来说，更无法相提并论。工业机器人很多核心技术，目前我们尚未掌握，这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。 在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。 机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了4个重点发展方向，机器人技术就是其中之一。一个国家要引入高技术并将其转移为产业技术（产业化），必须具备5个要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。广泛使用机器人是实现工业自动化，提高社会生产效率的一种十分重要的途径。我国正在努力发展工业机器人产业，引进国外技术和设备，培养人才，打开市场。 三、毕业设计（论文）所用的主要技术与方法： 在本次设计中，拟应用到的文献涉及机械原理机械设计类，机械绘图类，机械工程控制类，机械工程材料和力学以及工业机器人或工业机器人手臂相关的资料，在设计过程中这些材料

工业机器人设计毕业论文开题报告

工业机器人设计毕业论文开题报告工业机器人设计 开题报告 1.工业机器人简介 机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。工业机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。 目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统一，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义:工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对工业机器人作如下定义: 工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具。 工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。 工业机器人是在计算机控制下可编程的自动机器。采用工业机器人是提高产品质量与劳动生产率，实现生产过程自动化，改善劳动条件，减轻劳动强度的一种有

效手段。机器人的诞生和发展虽只有30多年的历史，但它已应用到国民经济，民事技术等众多的领域，具有广阔的应用和发展前景，显示出强大的生命力。 根据所处的环境和作业需求，工业机器人具有至少一项或多项拟人功能，如抓取功能或移动功能，或两者兼有之，另外还可能程度不等的具有某些环境感知功能(如视觉，力觉，触觉等)。以及语音功能及至逻辑思维，判断决策功能等。从而使其能在要求的环境中代替人进行作业。 在工业机器人的诸多功能中，抓取和移动是最主要的功能。这两项功能实现的技术基础是精巧的机械结构设计和良好的伺服控制驱动。本次设计就是在这一思维下展开的。根据设计内容和需求确定圆柱坐标型工业机器人，利用锥齿轮传动实现机器人的旋转，利用液压缸实现其移动以及对零件的抓取。在步进电机的控制下，机器达到精确的回转运动。 2.工业机器人的发展 工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善，它的发展过程可分为三代: 第一代工业机器人就是目前工业中大量使用的示教再现型工业机器人，它主要由手部、臂部、驱动系统和控制系统组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存贮信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。 第二代机器人是带感觉的机器人。它具有寻力觉、触觉、视觉等进行反馈的能力。其控制方式较第一代工业机器人要复杂得多，这种机器人从1980年开始进入了实用阶段，不久即将普及应用。 第三代工业机器人即智能机器人。这种机器人除了具有触觉、视觉等功能外，还能够根据人给出的指令认识自身和周围的环境，识别对象的有无及其状态，再根据这一识别自动选择程序进行操作，完成规定的任务。并且能跟踪工作对象的变

机器人设计开题报告

机器人设计开题报告 机器人设计开题报告 一、引言 随着科技的不断发展，机器人在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。机器人的设计与研发是一个充满挑战和机遇的领域。本文将探讨机器人设计的相关问题，并提出一个新的机器人设计方案。 二、机器人设计的背景和意义 机器人作为一种能够模仿人类行为的智能设备，具有广泛的应用前景。机器人可以在工业生产中替代人力，提高效率和质量；在医疗领域，机器人可以进行手术操作，减少人为错误；在家庭中，机器人可以帮助做家务，提供便利。因此，机器人设计的研究和开发对于推动社会进步具有重要意义。 三、机器人设计的挑战 1. 感知与认知能力：机器人需要通过传感器获取外界信息，并进行准确的感知和理解。如何设计高效的感知系统，是机器人设计中的一个关键问题。 2. 动作与运动控制：机器人需要具备灵活的运动能力，能够完成各种复杂的任务。如何设计稳定、精准的运动控制系统，是机器人设计的一大挑战。 3. 人机交互：机器人与人类的交互是机器人设计中的一个重要方面。如何设计友好、智能的人机交互界面，是机器人设计中需要考虑的问题。 四、机器人设计方案 在本文中，我们提出了一个基于深度学习的机器人设计方案。该方案将结合计算机视觉、自然语言处理和运动控制等技术，实现机器人的感知、认知和行动能力。

1. 感知系统：我们将使用深度学习技术进行图像和语音的处理，实现机器人对 外界信息的感知。通过训练神经网络，机器人可以准确地识别物体、人脸等， 并进行实时的目标跟踪。 2. 认知系统：我们将引入自然语言处理技术，实现机器人对语音指令的理解和 回应。通过语音识别和语义理解，机器人可以与人类进行自然的对话，并根据 指令执行相应的任务。 3. 运动控制系统：我们将设计一个高精度的运动控制系统，实现机器人的灵活 运动。通过深度强化学习算法，机器人可以学习并优化自己的运动策略，适应 各种复杂环境下的任务需求。 五、机器人设计的应用前景 我们的机器人设计方案具有广泛的应用前景。例如，在工业生产中，机器人可 以替代人力完成重复性、危险性高的工作，提高生产效率和质量。在医疗领域，机器人可以进行手术操作，减少人为错误，提高手术成功率。在家庭中，机器 人可以帮助做家务，提供便利，提高生活品质。 六、结论 机器人设计是一个充满挑战和机遇的领域。通过提出基于深度学习的机器人设 计方案，我们可以实现机器人的感知、认知和行动能力，推动社会进步。机器 人设计的应用前景广阔，将在工业、医疗和家庭等领域发挥重要作用。我们对 于这个领域的研究和探索还有很长的路要走，但相信随着科技的不断发展，机 器人将会在我们的生活中发挥越来越重要的作用。

机械臂开题报告

附件b： 毕业设计（论文）开题报告 1课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等） 1.1 研究背景及课题意义 机器人是二十世纪人类最伟大的发明之一，人类对于机器人的研究由来已久。上世纪70年代之后，计算机技术、控制技术、传感技术和人工智能技术迅速发展，机器人技术也随之进入高速发展阶段，成为综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多门学科而形成的高新技术。其本质是感知、决策、行动和交互四大技术的综合，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用水平是一个国家工业自动化水平的重要标志[1] [2]。 机器人技术的研究在经历了第一代示教再现型机器人和第二代感知型机器人两个阶段之后进入第三代智能机器人的发展阶段。 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产率。机械手越来越广泛地得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统fms和柔性制造单元fmc中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。 此外，医疗机器人是目前国外机器人研究领域中最活跃、投资最多的方向之一,其发展前景非常看好。近年来,医疗机器人技术引起美、法、德、意、日等国家学术界的极大关注, 研究工作蓬勃兴起。二十世纪九十年代起，国际先进机器人计划已召开过的多届医疗外科机器人研讨会己经立项,开展基于遥控操作的外科研究,用于战伤模拟手术、手术培训、解剖教学。欧盟、法国国家科学研究中心也将机器人辅助外科手术及虚拟外科手术仿真系统作为重点研究发展的项目之一 在发达国家已经出现医疗，外科手术机器人市场化产品，并在临床上开展了大量病例研究。而目前我国的机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低。机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产及医疗水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 1.2 国内外研究状况 1.2.1 国外研究状况 机器人主要分为两类：工业机器人以及其他特种机器人，自1962年美国推出世界上第一台unimate型和versatra型工业机器人以来，机器人在工业发达国家得到了迅速发展。根据国际工业机器人联合会(ifr)前几年的统计[3]：2000年全世界工业机器人的总数达到82万台，比1996年增加24％。其中日本拥有42万台，占全世界机器人总数的50％左右，继续保持“机器人王国”的地位。除日本外，世界上还有许多工业发达国家，如美国、前苏联和西欧一些国家的机器人产业也发展得很快。例如，在美国，1970—1980年间的机器人台数增加20倍以上。尽管美国所拥有的机器人在台数上不如日本．但其技术水平较高．占有一定的优势。在亚洲，韩国的机器人产业发展也很迅速，现排名世界前列．而日本、韩国和新加坡的机器人密度(即制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量)居世界第1-3位，包揽了前三名。

机器人开题报告

机器人开题报告

毕业设计（论文）开题报告 ――智能移动机器人系统设计 一．设计目的及意义 随着计算机、网络、机械电子、信息、自动化以及人工智能等技术的飞速发展，移动机器人的研究进入了一个崭新的阶段。同时，太空资源、海洋资源的开发与利用为移动机器人的发展提供了广阔的空间。目前，智能移动机器人，无人自主车等领域的研究进入了应用的阶段，随着研究的深入，对移动机器人的自主导航能力，动态避障策略，壁障时间等方面提出了更高的要求。地面智能机器人路径规划，是行驶在复杂动态自然环境中的全自主机器人系统的重要环节，而地面智能机器人全地域全自主技术的研究，是当今国内外学术界面临的挑战性问题。 移动机器人是一类能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动，从而完成一定功能的机器人系统。理想的自

制特性，为后续的移动机器人的功能扩展搭建一个可行、稳定的平台，而这个平台则可以成为多种机器人开发的公共基础平台。实现智能移动机器人控制系统的开发具有一定的现实意义，将为以后的移动机器人开发奠定坚实基础。 二．国内外研究现状 移动机器人的研究始于60年代末期斯坦福研究院（sri）的nils nilssen和charles roesn等人，在1966年至1972年中研制出了自主移动机器人shakey。 70年代末，移动机器人研究又出现了新的高潮，特别是80年代中期以来，设计和制造机器人的浪潮席卷全世界。一大批世界著名的公司，如美国通用电气、日本本田、索尼等开始研制移动机器人平台，这些促进了移动机器人学多种研究方向的出现。例如，轮式移动机器人的代表作有：smart robots公司推出的新型基于linux的移动机器

工作报告之机器人设计开题报告

机器人设计开题报告 【篇一：搬运机器人毕业设计开题报告】 广东技术师范学院 毕业设计（论文）开题报告 题目4-dof搬运机器人的结构设计 专业名称飞行器动力工程 班级学号 学生姓名 指导教师 填表日期2013 年 10月 28 日 一、选题的依据及意义： 传统的工业机器人常用于搬运、喷漆、焊接和装配工作。工业现场 的很多重体力劳动必将由机器代替,这一方面可以减轻工人的劳动强度,另一方面可以大大提高劳动生产率。搬运机器人是可以进行自动 化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国，versatran和unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是 指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的 工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用 的搬运机器人逾10万台，被广泛使用于机床上下料、冲压机自动化 生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分 发达国家已制定出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机 器人来完成。搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感 器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制

造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通过编程完成 各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势， 尤其体现出了人工智能和适应性。 使用搬运机器人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由 于使用搬运机械人可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。 因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都有搬运机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工 作生产。 可见，有效的使用搬运机械手，是发展机械工业的必然趋势机械手 是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产 自动化的一个重要手段,国内外都很重视它的使用和发展。搬运机器 人是典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，使用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未 来生产和社会发展起越来越重要的作用。 二、国内外研究概况及发展趋势： （1）国内现状及发展趋势 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。机 器人的分类方法有多种, 按其使用可分为：工业机器人、军用机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、空间机器人和娱乐机器人。搬运机械人的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编 程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自 的优点，尤其体现了人的智能和适应性，如图1、图2的搬运机器人。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各 领域有着广阔的发展前景。 图1. 搬运机器人图2.六自由度机器人 搬运机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，搬运机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新