高速公路兩軸自動發(fā)卡機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計
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附件五
設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計題目高速公路兩軸自動發(fā)卡機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計
院 (系)
專 業(yè)
學(xué)生姓名 學(xué) 號
起迄日期 年 月 日 ~ 年 月 日
設(shè)計地點
指導(dǎo)教師 齊芳娟 職稱 教授
職稱
填寫日期: 2014年2月 18日
任務(wù)書填寫要求
1.畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各題目的具體情況填寫,經(jīng)教研室審查、教研室主任簽字后生效;
2.任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式打印,不得隨便涂改或潦草書寫,禁止打印在其它紙上后剪貼;
3.任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容,必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計完成的情況相一致,若有變更,應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及院(系)主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫;
4.任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“院(系)”、“專業(yè)”等名稱的填寫,應(yīng)寫中文全稱。學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號,不能只寫最后2位或1位數(shù)字;
5.在任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻”一欄中,指導(dǎo)教師可列出必讀的參考文獻,但不能給出太多的參考文獻?!爸饕獏⒖嘉墨I”的填寫,應(yīng)按照國標GB7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》(見蘇科教通[2006]95號文件中的附件7)的要求書寫,不能有隨意性;
6.任務(wù)書封面上“起迄日期”是指從畢業(yè)設(shè)計開始到畢業(yè)設(shè)計答辯結(jié)束為止;
7.有關(guān)年、月、日等日期的填寫,應(yīng)當(dāng)按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2006年9月25日”或“2006-09-25”。
1.畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括技術(shù)要求、設(shè)計條件、工作要求等):
高速公路收費系統(tǒng)在入口為上路司機發(fā)放記錄有入口信息的IC卡,出口交回并讀取信息后,系統(tǒng)根據(jù)出入口信息計算費額后收取通行費。目前大部分高速公路采用的是人工發(fā)卡的模式,每個車道24小時開通的話需要4名收費員輪班工作,人員成本較高,效率低下。因此很多公路業(yè)主寄希望于自助發(fā)卡方式解決人員問題。
在一些地方已經(jīng)推廣普及一種無人值守的自助發(fā)卡機。發(fā)卡機由在司機按鍵后,發(fā)出一張IC卡。司機自行取卡后通行。該方式有效改善了人員緊缺或成本較高的問題,成為高速公路收費系統(tǒng)運行方式轉(zhuǎn)變的一個方向。但是經(jīng)過近幾年的發(fā)展,人們也發(fā)現(xiàn)這種設(shè)備屬于被動式出卡,無法完全模擬原來人工主動遞出IC卡的動作。其缺點在于一方面不便于司機順利取卡,影響通行速度。另外,由于要兼顧高低不同的車輛順利取卡,發(fā)卡機不得不設(shè)置多套發(fā)卡裝置,導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本很高。
本課題將設(shè)計一種新型發(fā)卡機械手,模擬人工發(fā)卡過程。該機械手從桌面拿取IC卡后,從收費亭窗戶遞出給司機,完成發(fā)卡過程。這種機械手應(yīng)有一定的柔性和適應(yīng)性,可以適應(yīng)高低不同的車輛,均能夠理想的傳遞IC卡。同時應(yīng)該具有結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,體積小巧,成本較低的特性。
本課題擬采用兩軸機械手的形式實現(xiàn),其功能上能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、取卡、伸出以及上下延伸等動作,更好滿足各種車輛取卡需要。
具體的主要內(nèi)容和要求如下:
1. 分析當(dāng)前高速公路收費系統(tǒng)的具體模式及各自優(yōu)缺點;
2. 查閱文獻了解多軸機械手在相近行業(yè)的的應(yīng)用現(xiàn)狀,并分析機械手在高速公路收費系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。
3. 提出將機械手用于高速公路收費系統(tǒng)中發(fā)卡環(huán)節(jié)的總體思路和方案,畫出總體構(gòu)思圖。
4. 設(shè)計發(fā)卡用兩軸機械手,并能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、取卡、伸出及上下延伸等動作;
5.完成設(shè)計的經(jīng)濟性分析。
2.畢業(yè)設(shè)計應(yīng)提交的成果(明細列出計算書、設(shè)計說明書、圖紙、計算成果、硬件實物、實驗報告及工作過程中應(yīng)提交的材料等):
針對具體的研究內(nèi)容,該畢業(yè)設(shè)計提交成果如下:
1. 將機械手用于高速公路收費系統(tǒng)中發(fā)卡環(huán)節(jié)的總體思路和方案提交總體構(gòu)思圖;
2. 兩軸機械手的詳細的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計圖,并提交裝配圖和工程圖;
3. 完成設(shè)計的經(jīng)濟性分析;
4. 編寫機械設(shè)計說明書;
5. 翻譯不少于3000字的與設(shè)計題目內(nèi)容相近的英文文獻一篇。
3.主要參考文獻:
主要參考資料:
1、主要參考文獻
[1] 叢明,劉冬,杜宇等. PLC 伺服控制在太陽能電池組件搬運機械手中的應(yīng)用. 組合機床與自動化加工技術(shù),2011. 09,66-69.
[2] 盧耀祖,鄭惠強.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計.上海:同濟大學(xué)出版社,2004
[3] 梁喜鳳. 番茄收獲機械手機構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計研究. 浙江大學(xué)博士學(xué)位論文,2004
[4] 楊雄,孔慶忠,張海平. 五自由度關(guān)節(jié)型機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及動態(tài)仿真研究. 機械設(shè)計與制造,2009.08,169-171.
[5] Chiharu Ishii, Tomoyuki Futatsugi. Design and Control of a Robotic Forceps Manipulator with Screw-Drive Bending Mechanism and Extension of Its Motion Space. Procedia 5(2013) 104-109
4.畢業(yè)設(shè)計工作進度安排:(包括序號、起迄日期、工作內(nèi)容):
畢業(yè)設(shè)計工作進度安排如下:
第1周-第3周,收集參考資料,翻譯文獻,制定方案,提交開題報告;
第4周-第13周,應(yīng)用相關(guān)軟件對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進行設(shè)計并繪制設(shè)計圖;
第14周-第16周,整理畢業(yè)設(shè)計記錄,編寫設(shè)計說明書;
第17周-第18周,準備PPT,答辯。
指導(dǎo)教師簽字: 教研室/系 主任簽字:
年 月 日
注:表格的大小可視內(nèi)容的多少自行調(diào)整
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高速公路兩軸自動發(fā)卡機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計
高速公路
自動
發(fā)卡
機械手
結(jié)構(gòu)設(shè)計
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