EPSON G3 四轴机械手的结构设计开题报告
2022-03-09 20:43:41
1. 研究目的与意义
背景：
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。工业机械手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。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。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，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兴的技术，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的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。而工业机器手一般比较占用空间率，对生产的空间，成本提出了一定的要求。如何提高空间利用率，成为也成为本次研究的方向。
本课题研究的目的：1）通4轴机器手的设计，培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程（机械制图，材料力学，理论力学，公差和配合等），结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固，加深和扩展有关机械设计方面的知识；2）通过制订设计方案，合理的选择机构和零件类型，正确计算零件的工作能力，确定的尺寸和材料，以及较全面的考虑制造工艺，使用和维护等要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械装置或简单机械的设计全过程和方法；3）使学生在设计中得到基本技能的训练，能够熟练地应用有关设计的参考资料，计算图表，图集，手册，熟悉有关的标准和规范等。其中四轴机械手的结构设计，自由度的考虑，结构设计图的绘制。装配图和各主要零件图的绘制强度校核，系统结构方案的设计
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
四轴机械手的总体设计方案的决定；epson g3四轴机械手的结构设计图的绘制。；epson g3四轴机械手的装配图和各主要零件图的绘制。； 系统结构方案设计，强度校核，设计计算说明书的编写与进行设计答辩。
预期目标：能实现手爪的旋转以及摆动和小臂的上下摆动，大臂的上下仰俯运动，机械手的臂部的回转运动。整体运转正常。1、 第一阶段：机械手的结构设计 ；2、 第二阶段：运动学与动力学分析 ；3、 第三阶段：控制系统设计与强度校核
3. 研究的方法与步骤
| 研究方法： 1） 查阅资料：如机械设计、机械制造装备知识，材料力学中的弯扭组合应力的分析，机械制图中装配和零件图的绘制方法和机械精度，等相关资料。 2） 参考黄莺老师上过的机械原理，以及齐文春老师的机械制造装备基础等等来设计系统的结构方案并用理论力学，材料力学的知识强度校核。 3） 了解各个零件的选型，熟悉零件的受力情况，能够熟练地应用有关设计的参考资料，计算图表，图集，手册，熟悉有关的标准和规范，熟悉计算机绘图，能够完成PSON G3四轴机械手的结构设计图的绘制。完成EPSON G3四轴机械手的装配图和各主要零件图的绘制。 研究步骤：1）底座的旋转结构设计2）手臂的升降结构设计；3）手臂的伸缩结构设计； 4）手爪的旋转结构； 5） 系统结构方案的选择与设计6）强度校核7）装配图、零件图的绘制； 8）编写设计计算说明书。
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4. 参考文献
| [1]关慧贞，冯辛安主编.机械设计装备制造.北京：机械工业出版社,2009； [2]马俊，王玫主编.机械制图. 北京:北京邮电大学出版社,2007； [3]濮良贵，纪名刚主编.机械设计. 北京:机械工业出版社,1995； [4]刘鸿文主编.材料力学.高等教育出版社，2006； [5]朱理主编.机械原理，北京 高等教育出版社，2003； [6]成大生主编.机械设计手册，北京：化学工业出版社，2004； [7]胡凤兰主编.互换性与测试技术基础. 北京：高等教育出版社，2005； [8]杨沿平主编.机械精度设计与检测技术基础.北京：机械工业出版社，2004； [9] 理论力学。哈工大教研组主编。北京：高等教育出版社，1997 [10]机械设计手册/上册。《机械设计手册》联合编写组编，化学工业出版社，1979. |
5. 计划与进度安排
| 2022-02-17至2022-03-30 查阅资料，翻译外文资料，撰写开题报告 2022-03-31至2022-04-27 各主要零件设计计算说明书 2022-04-28至2022-05-25 总装图和零件图 2022-05-26至2022-06-08 撰写论文，打印图纸，提交设计材料 2022-06-09至2022-06-15 准备答辩
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