物料包裝線模型碼垛推動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【4四自由度碼垛機(jī)器人優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含SW三維3D建模及22張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯+25頁加正文1.03萬字】-jxsj12

物料包裝線模型碼垛推動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【4四自由度碼垛機(jī)器人優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含SW三維3D建模及22張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯+25頁加正文1.03萬字】-jxsj12

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物料包裝線模型碼垛推動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

4四自由度碼垛機(jī)器人的設(shè)計(jì)

摘  要

碼垛機(jī)是根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和具體的工作環(huán)境要求對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的，它可代替人們繁重勞動(dòng)，從而提高了生產(chǎn)的效率。本論文主要是根據(jù)碼垛機(jī)器人的末端執(zhí)行器工作的任務(wù)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一款碼垛機(jī)器人，并且給出該機(jī)器人的三維模型，并計(jì)算出該機(jī)器人的自由度和傳動(dòng)比，根據(jù)碼垛機(jī)器人的相關(guān)數(shù)據(jù)選用合適的電機(jī)、齒輪和軸。并對(duì)相應(yīng)承擔(dān)扭矩的齒輪和軸進(jìn)行了校核。現(xiàn)在的碼垛機(jī)器人可用于代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化。大部分的碼垛機(jī)器人都運(yùn)用了堆疊法，堆疊法是一種強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，通過基于交叉驗(yàn)證的元模型智能地結(jié)合其他方法的預(yù)測(cè)結(jié)果。

關(guān)鍵詞：碼垛機(jī)  軸的扭矩?校核

Abstract

The palletizing machine is designed according to its structural characteristics and specific working environment requirements, which can replace people's heavy labor, thus improving the efficiency of production. In this paper, we mainly analyze the task of the end effector of the palletizing robot, design a palletizing robot, and give the three-dimensional model of the robot to calculate the freedom and transmission ratio of the robot. According to the stacking robot Use the appropriate motor, gear and shaft for the relevant data. And the corresponding commitment to the torque of the gear and shaft were checked. Stacking robots can replace people's heavy labor to achieve the mechanization and automation of production, but also the use of the stack method, stacking method is a powerful machine learning technology, based on cross-validation of the meta-model intelligently combined with other methods of prediction results.

Keywords: palletizing machine  shaft torque  checking

目    錄

摘要 I

AbstractII

第1章  緒論 1

1.1碼垛機(jī)的研究背景 1

1.2 碼垛機(jī)器人在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1

1.3 碼垛機(jī)器人的主要發(fā)展趨勢(shì) 3

1.4 本課題研究的主要內(nèi)容 4

第2章  碼垛機(jī)器人的概要設(shè)計(jì) 5

2.1總體設(shè)計(jì)參數(shù) 5

2.2 設(shè)計(jì)原理 5

2.3 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 5

2.3.1 底座傳動(dòng) 5

2.3.2腰關(guān)節(jié)的傳動(dòng) 6

2.3.3上臂的傳動(dòng) 6

2.3.4 夾持裝置的傳動(dòng) 6

2.4總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7

第3章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 8

3.1液壓缸的選擇 8

3.2確定所使用的電動(dòng)機(jī) 10

3.3 關(guān)鍵軸的計(jì)算 11

3.3.1 計(jì)算關(guān)鍵軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和輸入功率 11

3.3.2 確定關(guān)鍵軸的具體尺寸 12

3.4 齒輪參數(shù)的確定 15

3.4.1 壓力角的選擇 16

3.4.2 模數(shù)和齒數(shù)的選擇 16

3.4.3 齒寬系數(shù)的計(jì)算 16

3.4.4 確定齒輪傳動(dòng)的精度 16

3.4.5 齒輪的校核 17

第4章 總    結(jié) 20

致    謝 21

參考文獻(xiàn) 22

任務(wù)書（理工類） 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 完成時(shí)間： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 物料包 裝 線模型碼垛推動(dòng)機(jī)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) 題目來源 教師科研課 題 縱向課題（） 題目類型 理論研究（ ） 注：請(qǐng)直接在所屬項(xiàng)目括號(hào)內(nèi)打“ √” 橫向課題（ ） 應(yīng)用研究（ ） 教師自擬課題（√） 應(yīng)用設(shè)計(jì)（√） 學(xué)生自擬課題（ ） 其 他（ ） 總體設(shè)計(jì)要求及技術(shù)要點(diǎn)： 根據(jù)碼垛機(jī)器人的末端執(zhí)行器工作的任務(wù)，設(shè)計(jì)一款碼垛機(jī)器人，并且給出該機(jī)器人的三維模型，計(jì)算出該機(jī)器人的自由度，熟悉三維設(shè)計(jì)軟件能能更好的設(shè)計(jì)出來機(jī)器人。 1、分析國內(nèi)外現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種碼垛機(jī)器人； 2、選擇碼垛機(jī)器人中的各構(gòu)件的組成材料，選擇電機(jī)以及齒輪等參數(shù)； 3、繪制 碼 垛機(jī)器人的裝配圖； 工作環(huán)境及技術(shù)條件： 聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)一臺(tái)， 件 ，有關(guān)的技術(shù)手冊(cè)。 工作內(nèi)容及最終成果： 1、 分析國內(nèi)外現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種碼垛機(jī)器人； 2、選擇碼垛機(jī)器人中的各構(gòu)件的組成材料，選擇電機(jī)以及齒輪等參數(shù)； 3、繪制碼碼垛機(jī)器人的裝配圖； 預(yù)期成果： 提供一篇設(shè)計(jì)論文和給出該機(jī)器人的三維模型。 時(shí)間進(jìn)度安排： 第 1查閱資料和閱讀參考文獻(xiàn)，了解國內(nèi)外碼垛機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r，了解碼垛機(jī)器人的組成原理。同時(shí)完成開題報(bào)告。 第 3總體方案確定，確定研究碼垛機(jī)器人的組成機(jī)構(gòu)，對(duì)模型進(jìn)行總體方案確定。 第 5得到碼垛機(jī)器人的三維圖。 第 13寫畢業(yè)論文。 第 15 周準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 of on s 譯 文 標(biāo) 題 施工質(zhì)量分布對(duì)步行機(jī)器人步態(tài)穩(wěn)定性的影響 作 者所在系別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 作者所在班級(jí) 者 姓 名 劉田 作 者 學(xué) 號(hào) 20134011304 指導(dǎo)教師姓名 韓書葵 指導(dǎo)教師職稱 副教授 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 - 1 - 譯文標(biāo)題 施工質(zhì)量分布對(duì)步行機(jī)器人步態(tài)穩(wěn)定性的影響 原文標(biāo)題 of on s 作 者 名 哈維穆勒 國 籍 美國 原文出處 981,文： 摘要： 本研究的目的是找出步行機(jī)的施工參數(shù)與其穩(wěn)定性之間的聯(lián)系。此外，本文展示了重要的質(zhì)量分布對(duì)于正確設(shè)計(jì)的步態(tài)生成算法。這項(xiàng)研究是基于在發(fā)的六邊形雙壓電機(jī)器人的仿真模型。分析了機(jī)器人的腿和軀干之間的可變百分比質(zhì)量分布。 基于結(jié)果，我們可以得出結(jié)論，行走機(jī)器人的腿和軀 干的重量之間的比例對(duì)大多數(shù)步行參數(shù)，如步幅長(zhǎng)度和速度，穩(wěn)定姿勢(shì)的機(jī)器，控制方法和移動(dòng)性有很大影響。 它對(duì)質(zhì)心位置也有巨大的影響，這是行走機(jī)器人的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題。 因此，在整個(gè)設(shè)計(jì)和編程過程中應(yīng)考慮步行機(jī)器人的質(zhì)量分布。 關(guān)鍵詞： 六邊形雙壓機(jī)器人 ; 昆蟲 ; 質(zhì)量分布 ; 質(zhì)心 ; 步態(tài)穩(wěn)定性 1. 介紹 由身體的重量分布百分比限定的質(zhì)心位置影響所設(shè)計(jì)的機(jī)器的多個(gè)參數(shù)。 首先，它負(fù)責(zé)確保其在工作期間和靜止時(shí)的穩(wěn)定性。 它還對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)具有主要影響，尤其包括運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性效應(yīng)。 這使得重量分布分析成 為設(shè)計(jì)過程的重要部分，特別是在設(shè)計(jì)機(jī)器人，操縱器和處理設(shè)備時(shí)。 關(guān)于機(jī)器人的質(zhì)心位置的研究起源于人和動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)分析。 這樣的生物模型可以成功地用于機(jī)器工程。 當(dāng)代機(jī)器人的主要部分基于上述生物模型。 其中最重要的群體是步行機(jī)器人，其移動(dòng)類似于大多數(shù)動(dòng)物使用步態(tài)循環(huán)組成的步驟 [1]。 在當(dāng)前對(duì)質(zhì)心 （ 位置的研究中，重點(diǎn)在于確保機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn)定性。 當(dāng) 投影落在支撐多邊形內(nèi)。 支撐多邊形由所有接觸點(diǎn)定義，在多支腿機(jī)器人的情況下是支撐階段中機(jī)器人腿的尖端 [1 在雙腿（雙足）機(jī)器人的情況下，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是分析的因素，并且當(dāng)作用在質(zhì)心上的力矩在運(yùn)動(dòng)期間平衡時(shí)，機(jī)器人被認(rèn)為是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的。 在大多數(shù)研究中，作者考慮 相對(duì)于機(jī)器人姿勢(shì)的位置 [4]。 在大多數(shù)情況下忽略由機(jī)器人設(shè)計(jì)限定的結(jié)構(gòu)特性的影響。 它主要被認(rèn)為是關(guān)于雙足機(jī)器人的研究，其重量分布是身體平衡的關(guān)鍵問題 [5]。 本研究的重點(diǎn)是重量分布對(duì)步行機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性的影響，基于六邊形雙晶機(jī)器人。 第 2 節(jié)提供了分析設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要描述，包括原型的重量百分比分布。 第 3 節(jié)描述了本研究中使用的研究方法， - 2 - 第 4 節(jié)給出了他們獲得的結(jié)果 2. 六邊形雙壓機(jī)器人 六邊形雙晶機(jī)器人可以從六到四腿構(gòu)型（或相反方向）變換，而不需要改變。 由此，機(jī)器人可以在崎嶇的地形中以相對(duì)高的速度移動(dòng)，同時(shí)在站立和行走期間保持其操縱功能。 機(jī)器人主體（圖 1）由三個(gè)主干段組成：前段 間段 T。 每個(gè)段配備有一對(duì)三連桿腿，命名為 運(yùn)動(dòng)）和 動(dòng)和操縱能力）。 作為一個(gè)特殊的特點(diǎn)，機(jī)器人配備了一個(gè)可擴(kuò)展的重量，可以控制 運(yùn)動(dòng)期間的位置 [6]。 圖 機(jī)器人示意圖，顯示了原型的重量分布百分比 12 - 右（左）前肢與操縱和運(yùn)動(dòng)功能， - 右（左）肢具有運(yùn)動(dòng)功能， - 右（左）后肢具有運(yùn)動(dòng)功能。 分析的行走機(jī)器人的原型組件的重量在表 1 中給出?？梢栽诖嘶A(chǔ)上計(jì)算總體重的百分比。 腿 - 軀干重量比為 軀干部分以及連接到它們的肢體的重量以總體重的百分比表示為 ％ / 表 3. 研究方法 本文報(bào)告的研究是使用在軟件程序 開發(fā)的仿真模型進(jìn)行的。 仿真模型是在六元四元雙機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上開發(fā)的，是先前研究的派生分析。 選擇來量化機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn)定性的參數(shù)是縱向穩(wěn)定裕度（ 它被定義為距離 最小距離。 投影和支撐多邊形邊緣平行于機(jī)器的 度矢量測(cè)量 [7]。 在該研究下進(jìn)行了兩個(gè)分析。 第一個(gè)是調(diào)查肢體的重量相對(duì)于機(jī)器人的總重量和機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn) 定性之間的關(guān)系。 針對(duì)所分析的六邊形雙壓電機(jī)器人的三個(gè)選定姿勢(shì)檢查五個(gè)肢體重量比。 比率從 30％到 70％相差 10％。 為了執(zhí)行分析的目的，必須假定身體段之間具有恒定的比率。 選擇最接近實(shí)際結(jié)構(gòu)的比率，前部分占總重量的 20％，剩余重量在中間和后部分之間平均分配（每個(gè) 40％）。 注意，在這些分析中，段的重量不包括附接到它們的肢體的重量。 第二項(xiàng)研究的目的是檢查機(jī)器人部分中幾個(gè)重量分布對(duì)其靜態(tài)穩(wěn)定性的影 - 3 - 響。 選擇五個(gè)重量分布模式，質(zhì)心位于軀干前段（ 40％ / 30％ / 30％），雙軸關(guān)節(jié)（ 40％ / 40％ / 20％ ），軀干中段 （ 20％ / 40％ / 40％）和軀干后段（ 20％ / 30％/ 50％）上的平均值（ 30％ / 40％ / 30％）。 以與研究 同的方式進(jìn)行分析，即通過讀取用于相同的三個(gè)機(jī)器人姿勢(shì)和每個(gè)預(yù)定義的重量分布配置的模擬模型中的質(zhì)心位置，隨后確定 在站立階段的縱向穩(wěn)定裕度。 在這些分析中，假定所有模擬 200 克單腿重量包括肢體重量。 假定的體重為 3000g。 考慮三種特征姿勢(shì)，如圖 1 所示。 姿勢(shì) 2a）表示機(jī)器人在三腳架步態(tài)中行走，其中三個(gè)腿（ 于向前擺動(dòng)（轉(zhuǎn)移）階 段，而其余的腿（ 相。 在姿勢(shì) 2b）中，失去靜態(tài)穩(wěn)定性的最大風(fēng)險(xiǎn)。 在該姿勢(shì)中，右腿的后腿和中腿處于站立期，而其他腿處于搖擺階段。 在兩種姿勢(shì)中，六邊形雙態(tài)機(jī)器人處于六足（即主要）配置。 姿勢(shì) 示其中機(jī)器人支撐在腿 的替代配置（四路）。 在四通道結(jié)構(gòu)中，軀干的前段向上傾斜 90 度的角度。 圖 a）六足機(jī)配置中的三角架步態(tài)， b）六足機(jī)構(gòu)配置中的最低穩(wěn)定性情況， c）四足配置。 4. 研究結(jié)果 在站 立階段期間肢體的重量相對(duì)于機(jī)器人的總重量和機(jī)器人的穩(wěn)定性之間的關(guān)系在圖 1 的圖表中呈現(xiàn)。從曲線可以看出，對(duì)于三腳架步態(tài)，肢體的重量相對(duì)于機(jī)器人的總重量的變化對(duì) 幾乎沒有影響。軀干和四肢之間的平均重量分布提供了最大的穩(wěn)定性。對(duì)于姿勢(shì) 2 和姿勢(shì) 3， 隨著肢體相對(duì)于軀干重量的增加的重量而減小。它是一個(gè)或多或少的線性關(guān)系。姿勢(shì) 2 中的肢體的低重量將姿勢(shì)穩(wěn)定性的損失改變?yōu)闃O限穩(wěn)定性條件。因此，對(duì)于小肢體權(quán)重，廣義坐標(biāo)配置對(duì) 變化幾乎沒有影響。位置。在姿勢(shì)編號(hào) 3 中提升軀干產(chǎn)生較高的 65％的值 被認(rèn)為是肢體的極限重量，在該極限重量下機(jī)器人不能再在替代置中操作。 圖 。 圖 1 中的條形圖。 下面的圖 4 表示六邊形雙晶機(jī)器人的段之間的重量分布對(duì)其靜態(tài)穩(wěn)定性的影響。 虛線表示穩(wěn)定性極限。 從圖中可以看出，在這種情況下，三腳架步態(tài)特征總是具有大的穩(wěn)定性余量。 對(duì)于剩余的姿勢(shì)，只有當(dāng) 位于單軸接頭或行李箱的后部。 對(duì)于完好的功能性，步行機(jī)器人應(yīng)當(dāng)能夠以四腿構(gòu)型操作，其要求主干段 間的設(shè)計(jì)比接近 20％ / 40％ / 40％或 20％ / 30％ / 50 ％。 - 4 - 圖 的重量。 所分析的六邊形雙壓電機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn)定姿勢(shì)在圖 6 的圖中示出。 圖 5 和圖6。 點(diǎn)表示與地面接觸的腿的尖端的位置，并且圓圈表示轉(zhuǎn)移階段中的腿。 點(diǎn)坐標(biāo)是根據(jù)手足動(dòng)物的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算的。 質(zhì)心位置用十字標(biāo)記，并且其坐標(biāo)從仿真模型中計(jì)算出來。 這種表示方法使得能夠及時(shí)驗(yàn)證靜態(tài)穩(wěn)定性。 圖 勢(shì) 三腳架步態(tài)中行走的機(jī)器人的支撐多邊形示出的質(zhì)心位置，軀 干部分的重量比為 20％ / 40％ / 40％。 圖。 勢(shì) 3），軀干部分的 20％ / 30％ / 50％重量比。 5. 結(jié)論 該論文已經(jīng)證明重量分布配置對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定性以及因此速度，步幅長(zhǎng)度，機(jī)器 - 5 - 人的控制方法和移動(dòng)性的顯著影響?？梢酝ㄟ^使用模擬模型對(duì)已經(jīng)在工程階段的步行機(jī)器人執(zhí)行這樣的分析。注意，盡管在常規(guī)六足機(jī)的情況下可以忽略重量的分布，但在六邊形雙壓電機(jī)器人的情況下它是最重要的。由于組件的重量設(shè)計(jì)不正確，機(jī)器人可能無法使用替代姿勢(shì)。在分析的六邊形雙晶機(jī)器人的 原型的情況下，表示為相對(duì)于機(jī)器人的總重量的分量權(quán)重的權(quán)重分布接近于使用四極配置的關(guān)鍵值。通過驗(yàn)證所選擇的配置，這是本研究的主題，我們只能定義可以找到有效重量分布的范圍。為了找到這個(gè)參數(shù)，將需要在預(yù)定范圍內(nèi)執(zhí)行更復(fù)雜的分析。因此，這種分析可以包括在滿足初步計(jì)算的作用的工程過程中，在下一步設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特征被定義之后，需要進(jìn)行檢查檢查。 - 6 - 原文： he of is to of is on of a of on we of of a on of of of It a on is of of of be of he by of a of of it is at It a on in an of on of of be in A of on to of 1]. In on is on of A is is by in of of in 1–3]. In of is is on of In in to s 4]. of by is in It is in of is 5]. of is of on of on of a a of of in 2. - 7 - to or to a in 1) is of P, M T. is a of P1 As a is an of 6]. 1. of s P – 1P – 2P – – – – of of . of be on of to as a of (M/ . of of . he in in on of of to of It is as to c.o.m of 7]. - 8 - of to of to of s of 0% 0% 0%. of it is to a to 0% of 40% in of do of to of to of a on of on of 40%/30%/30%), on 40%/40%/20%), on of 30%/40%/30%), on 20%/40%/40%) on of 20%/30%/50%). in as in o. 1, by in of by of In 00 g of a 000 g. as 2. o. 1 (2a) in a in in o. 2 (2b) is of In on in in In is in o. 3 in is on In of is up by an 0 2. of a) in b) in c) 4. of he of to of s is in 3. it be a in of to of on SM of o. 2 - 9 - o. 3 SM of in to It is a or of o. 2 of to on of o. 3 SM 5% is of at no in 3. of to of 4 of of on As it be in a be is on or on of be to in P/T to be 0%/40%/40% 0%/30%/50%. 4. of to of of in 5 6. of of in in - 10 - on of is a of of 5. of a in in o. 1),20%/40%/40% of 6. of a in o. 3), 20%/30%/50% of 5. he a of on in of of be at by of be in of it is of in of of it be to In of of as to of is to By of of we in be In to to be in be in of of to be by in of - 11 - 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語 外文翻 譯成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導(dǎo)教師對(duì)譯文進(jìn)行評(píng)閱時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： ① 翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的參考文獻(xiàn)； ② 翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）； ③ 譯文語言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價(jià)值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。 任務(wù)書（理工類） 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 完成時(shí)間： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 物料包 裝 線模型碼垛推動(dòng)機(jī)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) 題目來源 教師科研課 題 縱向課題（） 題目類型 理論研究（ ） 注：請(qǐng)直接在所屬項(xiàng)目括號(hào)內(nèi)打“ √” 橫向課題（ ） 應(yīng)用研究（ ） 教師自擬課題（√） 應(yīng)用設(shè)計(jì)（√） 學(xué)生自擬課題（ ） 其 他（ ） 總體設(shè)計(jì)要求及技術(shù)要點(diǎn)： 根據(jù)碼垛機(jī)器人的末端執(zhí)行器工作的任務(wù)，設(shè)計(jì)一款碼垛機(jī)器人，并且給出該機(jī)器人的三維模型，計(jì)算出該機(jī)器人的自由度，熟悉三維設(shè)計(jì)軟件能能更好的設(shè)計(jì)出來機(jī)器人。 1、分析國內(nèi)外現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種碼垛機(jī)器人； 2、選擇碼垛機(jī)器人中的各構(gòu)件的組成材料，選擇電機(jī)以及齒輪等參數(shù)； 3、繪制 碼 垛機(jī)器人的裝配圖； 工作環(huán)境及技術(shù)條件： 聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)一臺(tái)， 件 ，有關(guān)的技術(shù)手冊(cè)。 工作內(nèi)容及最終成果： 1、 分析國內(nèi)外現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種碼垛機(jī)器人； 2、選擇碼垛機(jī)器人中的各構(gòu)件的組成材料，選擇電機(jī)以及齒輪等參數(shù)； 3、繪制碼碼垛機(jī)器人的裝配圖； 預(yù)期成果： 提供一篇設(shè)計(jì)論文和給出該機(jī)器人的三維模型。 時(shí)間進(jìn)度安排： 第 1查閱資料和閱讀參考文獻(xiàn)，了解國內(nèi)外碼垛機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r，了解碼垛機(jī)器人的組成原理。同時(shí)完成開題報(bào)告。 第 3總體方案確定，確定研究碼垛機(jī)器人的組成機(jī)構(gòu)，對(duì)模型進(jìn)行總體方案確定。 第 5得到碼垛機(jī)器人的三維圖。 第 13寫畢業(yè)論文。 第 15 周準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 of on s 譯 文 標(biāo) 題 施工質(zhì)量分布對(duì)步行機(jī)器人步態(tài)穩(wěn)定性的影響 作 者所在系別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 作者所在班級(jí) 者 姓 名 劉田 作 者 學(xué) 號(hào) 20134011304 指導(dǎo)教師姓名 韓書葵 指導(dǎo)教師職稱 副教授 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 - 1 - 譯文標(biāo)題 施工質(zhì)量分布對(duì)步行機(jī)器人步態(tài)穩(wěn)定性的影響 原文標(biāo)題 of on s 作 者 名 哈維穆勒 國 籍 美國 原文出處 981,文： 摘要： 本研究的目的是找出步行機(jī)的施工參數(shù)與其穩(wěn)定性之間的聯(lián)系。此外，本文展示了重要的質(zhì)量分布對(duì)于正確設(shè)計(jì)的步態(tài)生成算法。這項(xiàng)研究是基于在發(fā)的六邊形雙壓電機(jī)器人的仿真模型。分析了機(jī)器人的腿和軀干之間的可變百分比質(zhì)量分布。 基于結(jié)果，我們可以得出結(jié)論，行走機(jī)器人的腿和軀 干的重量之間的比例對(duì)大多數(shù)步行參數(shù)，如步幅長(zhǎng)度和速度，穩(wěn)定姿勢(shì)的機(jī)器，控制方法和移動(dòng)性有很大影響。 它對(duì)質(zhì)心位置也有巨大的影響，這是行走機(jī)器人的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題。 因此，在整個(gè)設(shè)計(jì)和編程過程中應(yīng)考慮步行機(jī)器人的質(zhì)量分布。 關(guān)鍵詞： 六邊形雙壓機(jī)器人 ; 昆蟲 ; 質(zhì)量分布 ; 質(zhì)心 ; 步態(tài)穩(wěn)定性 1. 介紹 由身體的重量分布百分比限定的質(zhì)心位置影響所設(shè)計(jì)的機(jī)器的多個(gè)參數(shù)。 首先，它負(fù)責(zé)確保其在工作期間和靜止時(shí)的穩(wěn)定性。 它還對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)具有主要影響，尤其包括運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性效應(yīng)。 這使得重量分布分析成 為設(shè)計(jì)過程的重要部分，特別是在設(shè)計(jì)機(jī)器人，操縱器和處理設(shè)備時(shí)。 關(guān)于機(jī)器人的質(zhì)心位置的研究起源于人和動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)分析。 這樣的生物模型可以成功地用于機(jī)器工程。 當(dāng)代機(jī)器人的主要部分基于上述生物模型。 其中最重要的群體是步行機(jī)器人，其移動(dòng)類似于大多數(shù)動(dòng)物使用步態(tài)循環(huán)組成的步驟 [1]。 在當(dāng)前對(duì)質(zhì)心 （ 位置的研究中，重點(diǎn)在于確保機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn)定性。 當(dāng) 投影落在支撐多邊形內(nèi)。 支撐多邊形由所有接觸點(diǎn)定義，在多支腿機(jī)器人的情況下是支撐階段中機(jī)器人腿的尖端 [1 在雙腿（雙足）機(jī)器人的情況下，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是分析的因素，并且當(dāng)作用在質(zhì)心上的力矩在運(yùn)動(dòng)期間平衡時(shí)，機(jī)器人被認(rèn)為是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的。 在大多數(shù)研究中，作者考慮 相對(duì)于機(jī)器人姿勢(shì)的位置 [4]。 在大多數(shù)情況下忽略由機(jī)器人設(shè)計(jì)限定的結(jié)構(gòu)特性的影響。 它主要被認(rèn)為是關(guān)于雙足機(jī)器人的研究，其重量分布是身體平衡的關(guān)鍵問題 [5]。 本研究的重點(diǎn)是重量分布對(duì)步行機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性的影響，基于六邊形雙晶機(jī)器人。 第 2 節(jié)提供了分析設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要描述，包括原型的重量百分比分布。 第 3 節(jié)描述了本研究中使用的研究方法， - 2 - 第 4 節(jié)給出了他們獲得的結(jié)果 2. 六邊形雙壓機(jī)器人 六邊形雙晶機(jī)器人可以從六到四腿構(gòu)型（或相反方向）變換，而不需要改變。 由此，機(jī)器人可以在崎嶇的地形中以相對(duì)高的速度移動(dòng)，同時(shí)在站立和行走期間保持其操縱功能。 機(jī)器人主體（圖 1）由三個(gè)主干段組成：前段 間段 T。 每個(gè)段配備有一對(duì)三連桿腿，命名為 運(yùn)動(dòng)）和 動(dòng)和操縱能力）。 作為一個(gè)特殊的特點(diǎn)，機(jī)器人配備了一個(gè)可擴(kuò)展的重量，可以控制 運(yùn)動(dòng)期間的位置 [6]。 圖 機(jī)器人示意圖，顯示了原型的重量分布百分比 12 - 右（左）前肢與操縱和運(yùn)動(dòng)功能， - 右（左）肢具有運(yùn)動(dòng)功能， - 右（左）后肢具有運(yùn)動(dòng)功能。 分析的行走機(jī)器人的原型組件的重量在表 1 中給出?？梢栽诖嘶A(chǔ)上計(jì)算總體重的百分比。 腿 - 軀干重量比為 軀干部分以及連接到它們的肢體的重量以總體重的百分比表示為 ％ / 表 3. 研究方法 本文報(bào)告的研究是使用在軟件程序 開發(fā)的仿真模型進(jìn)行的。 仿真模型是在六元四元雙機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上開發(fā)的，是先前研究的派生分析。 選擇來量化機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn)定性的參數(shù)是縱向穩(wěn)定裕度（ 它被定義為距離 最小距離。 投影和支撐多邊形邊緣平行于機(jī)器的 度矢量測(cè)量 [7]。 在該研究下進(jìn)行了兩個(gè)分析。 第一個(gè)是調(diào)查肢體的重量相對(duì)于機(jī)器人的總重量和機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn) 定性之間的關(guān)系。 針對(duì)所分析的六邊形雙壓電機(jī)器人的三個(gè)選定姿勢(shì)檢查五個(gè)肢體重量比。 比率從 30％到 70％相差 10％。 為了執(zhí)行分析的目的，必須假定身體段之間具有恒定的比率。 選擇最接近實(shí)際結(jié)構(gòu)的比率，前部分占總重量的 20％，剩余重量在中間和后部分之間平均分配（每個(gè) 40％）。 注意，在這些分析中，段的重量不包括附接到它們的肢體的重量。 第二項(xiàng)研究的目的是檢查機(jī)器人部分中幾個(gè)重量分布對(duì)其靜態(tài)穩(wěn)定性的影 - 3 - 響。 選擇五個(gè)重量分布模式，質(zhì)心位于軀干前段（ 40％ / 30％ / 30％），雙軸關(guān)節(jié)（ 40％ / 40％ / 20％ ），軀干中段 （ 20％ / 40％ / 40％）和軀干后段（ 20％ / 30％/ 50％）上的平均值（ 30％ / 40％ / 30％）。 以與研究 同的方式進(jìn)行分析，即通過讀取用于相同的三個(gè)機(jī)器人姿勢(shì)和每個(gè)預(yù)定義的重量分布配置的模擬模型中的質(zhì)心位置，隨后確定 在站立階段的縱向穩(wěn)定裕度。 在這些分析中，假定所有模擬 200 克單腿重量包括肢體重量。 假定的體重為 3000g。 考慮三種特征姿勢(shì)，如圖 1 所示。 姿勢(shì) 2a）表示機(jī)器人在三腳架步態(tài)中行走，其中三個(gè)腿（ 于向前擺動(dòng)（轉(zhuǎn)移）階 段，而其余的腿（ 相。 在姿勢(shì) 2b）中，失去靜態(tài)穩(wěn)定性的最大風(fēng)險(xiǎn)。 在該姿勢(shì)中，右腿的后腿和中腿處于站立期，而其他腿處于搖擺階段。 在兩種姿勢(shì)中，六邊形雙態(tài)機(jī)器人處于六足（即主要）配置。 姿勢(shì) 示其中機(jī)器人支撐在腿 的替代配置（四路）。 在四通道結(jié)構(gòu)中，軀干的前段向上傾斜 90 度的角度。 圖 a）六足機(jī)配置中的三角架步態(tài)， b）六足機(jī)構(gòu)配置中的最低穩(wěn)定性情況， c）四足配置。 4. 研究結(jié)果 在站 立階段期間肢體的重量相對(duì)于機(jī)器人的總重量和機(jī)器人的穩(wěn)定性之間的關(guān)系在圖 1 的圖表中呈現(xiàn)。從曲線可以看出，對(duì)于三腳架步態(tài)，肢體的重量相對(duì)于機(jī)器人的總重量的變化對(duì) 幾乎沒有影響。軀干和四肢之間的平均重量分布提供了最大的穩(wěn)定性。對(duì)于姿勢(shì) 2 和姿勢(shì) 3， 隨著肢體相對(duì)于軀干重量的增加的重量而減小。它是一個(gè)或多或少的線性關(guān)系。姿勢(shì) 2 中的肢體的低重量將姿勢(shì)穩(wěn)定性的損失改變?yōu)闃O限穩(wěn)定性條件。因此，對(duì)于小肢體權(quán)重，廣義坐標(biāo)配置對(duì) 變化幾乎沒有影響。位置。在姿勢(shì)編號(hào) 3 中提升軀干產(chǎn)生較高的 65％的值 被認(rèn)為是肢體的極限重量，在該極限重量下機(jī)器人不能再在替代置中操作。 圖 。 圖 1 中的條形圖。 下面的圖 4 表示六邊形雙晶機(jī)器人的段之間的重量分布對(duì)其靜態(tài)穩(wěn)定性的影響。 虛線表示穩(wěn)定性極限。 從圖中可以看出，在這種情況下，三腳架步態(tài)特征總是具有大的穩(wěn)定性余量。 對(duì)于剩余的姿勢(shì)，只有當(dāng) 位于單軸接頭或行李箱的后部。 對(duì)于完好的功能性，步行機(jī)器人應(yīng)當(dāng)能夠以四腿構(gòu)型操作，其要求主干段 間的設(shè)計(jì)比接近 20％ / 40％ / 40％或 20％ / 30％ / 50 ％。 - 4 - 圖 的重量。 所分析的六邊形雙壓電機(jī)器人的靜態(tài)穩(wěn)定姿勢(shì)在圖 6 的圖中示出。 圖 5 和圖6。 點(diǎn)表示與地面接觸的腿的尖端的位置，并且圓圈表示轉(zhuǎn)移階段中的腿。 點(diǎn)坐標(biāo)是根據(jù)手足動(dòng)物的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算的。 質(zhì)心位置用十字標(biāo)記，并且其坐標(biāo)從仿真模型中計(jì)算出來。 這種表示方法使得能夠及時(shí)驗(yàn)證靜態(tài)穩(wěn)定性。 圖 勢(shì) 三腳架步態(tài)中行走的機(jī)器人的支撐多邊形示出的質(zhì)心位置，軀 干部分的重量比為 20％ / 40％ / 40％。 圖。 勢(shì) 3），軀干部分的 20％ / 30％ / 50％重量比。 5. 結(jié)論 該論文已經(jīng)證明重量分布配置對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定性以及因此速度，步幅長(zhǎng)度，機(jī)器 - 5 - 人的控制方法和移動(dòng)性的顯著影響。可以通過使用模擬模型對(duì)已經(jīng)在工程階段的步行機(jī)器人執(zhí)行這樣的分析。注意，盡管在常規(guī)六足機(jī)的情況下可以忽略重量的分布，但在六邊形雙壓電機(jī)器人的情況下它是最重要的。由于組件的重量設(shè)計(jì)不正確，機(jī)器人可能無法使用替代姿勢(shì)。在分析的六邊形雙晶機(jī)器人的 原型的情況下，表示為相對(duì)于機(jī)器人的總重量的分量權(quán)重的權(quán)重分布接近于使用四極配置的關(guān)鍵值。通過驗(yàn)證所選擇的配置，這是本研究的主題，我們只能定義可以找到有效重量分布的范圍。為了找到這個(gè)參數(shù)，將需要在預(yù)定范圍內(nèi)執(zhí)行更復(fù)雜的分析。因此，這種分析可以包括在滿足初步計(jì)算的作用的工程過程中，在下一步設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特征被定義之后，需要進(jìn)行檢查檢查。 - 6 - 原文： he of is to of is on of a of on we of of a on of of of It a on is of of of be of he by of a of of it is at It a on in an of on of of be in A of on to of 1]. In on is on of A is is by in of of in 1–3]. In of is is on of In in to s 4]. of by is in It is in of is 5]. of is of on of on of a a of of in 2. - 7 - to or to a in 1) is of P, M T. is a of P1 As a is an of 6]. 1. of s P – 1P – 2P – – – – of of . of be on of to as a of (M/ . of of . he in in on of of to of It is as to c.o.m of 7]. - 8 - of to of to of s of 0% 0% 0%. of it is to a to 0% of 40% in of do of to of to of a on of on of 40%/30%/30%), on 40%/40%/20%), on of 30%/40%/30%), on 20%/40%/40%) on of 20%/30%/50%). in as in o. 1, by in of by of In 00 g of a 000 g. as 2. o. 1 (2a) in a in in o. 2 (2b) is of In on in in In is in o. 3 in is on In of is up by an 0 2. of a) in b) in c) 4. of he of to of s is in 3. it be a in of to of on SM of o. 2 - 9 - o. 3 SM of in to It is a or of o. 2 of to on of o. 3 SM 5% is of at no in 3. of to of 4 of of on As it be in a be is on or on of be to in P/T to be 0%/40%/40% 0%/30%/50%. 4. of to of of in 5 6. of of in in - 10 - on of is a of of 5. of a in in o. 1),20%/40%/40% of 6. of a in o. 3), 20%/30%/50% of 5. he a of on in of of be at by of be in of it is of in of of it be to In of of as to of is to By of of we in be In to to be in be in of of to be by in of - 11 - 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語 外文翻 譯成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導(dǎo)教師對(duì)譯文進(jìn)行評(píng)閱時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： ① 翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的參考文獻(xiàn)； ② 翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）； ③ 譯文語言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價(jià)值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。 理工科類 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 論文 (設(shè)計(jì) )題目 物料包裝線模型碼垛推動(dòng)機(jī) 構(gòu)的設(shè)計(jì) 作者所在系 別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 作者所在班級(jí) 者 姓 名 劉田 作 者 學(xué) 號(hào) 20134011304 指導(dǎo)教師姓名 韓書葵 指導(dǎo)教師職稱 副教授 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1． 根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》。開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 開題報(bào)告 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。 開題報(bào)告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原 文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報(bào)告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時(shí)可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。 5． 閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報(bào)告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時(shí)提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在 2000 字左右。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題報(bào)告 學(xué)生姓名 劉田 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 導(dǎo)教師姓名 韓書葵 職 稱 副教授 工作單位 北華航天工業(yè)學(xué)院 課題來源 教師自命題 課題性質(zhì) 設(shè)計(jì)類 課題名稱 物料包裝線模型碼垛推動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)等） 一、 科學(xué)意義和應(yīng)用 碼垛機(jī)是一款高智能的包裝機(jī)械 ， 主要用在生產(chǎn)線上使用，主要功能就是將產(chǎn)品進(jìn)行打包和碼垛，不僅減少了勞動(dòng)人員的數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，保證我們的生產(chǎn)過程順利的完成。并且隨著碼垛機(jī)的機(jī)械化程度的提高，能夠大大的提高 生產(chǎn)效率。 二、 國內(nèi)外研究概況 碼垛機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀從 60 年代開始，在工業(yè)發(fā)達(dá)的德國、意大利、日本等國家，已相繼研制出半自動(dòng)、全自動(dòng)碼垛機(jī)，后來在結(jié)構(gòu)和機(jī)型方面，還不斷作了改進(jìn)和完善。國產(chǎn)碼垛機(jī)從 80 年代開始研制開發(fā)到現(xiàn)在，通過近 20 年左右的摸索、研制、和生產(chǎn)實(shí)踐已積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在已具備設(shè)計(jì)和研制出符合國情和先進(jìn)水平的碼垛機(jī)所必需的條件。 三、 目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì) 目前國內(nèi)一些科研、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)單位，已擁用一批專門從事科研、設(shè)計(jì)和制造碼垛機(jī)的技術(shù)隊(duì)伍， 并且 國內(nèi)已有 4生產(chǎn)碼垛機(jī)的主要專業(yè)制造公司，其 中主要生產(chǎn)廠家有河南樂仆工業(yè)自動(dòng)化有限公司、合肥雄鷹自動(dòng)化工程科技有限公司等。其技術(shù)和裝備己具有制造一流水平碼垛機(jī)的能力和條件。加上有關(guān)控制元器件配套廠的共同努力，在最近3～ 5 年內(nèi)，我國將能夠生產(chǎn)出接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平的碼垛機(jī)。 甚至國內(nèi)幾個(gè)廠生產(chǎn)的碼垛機(jī)，無論從機(jī)型、規(guī)格及各項(xiàng)主要技術(shù)性能來看，已初步形成系列產(chǎn)品，可基本滿足國內(nèi)大、中型企業(yè)生產(chǎn)的要求，有些機(jī)型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還比較簡(jiǎn)單實(shí)用、制造質(zhì)量也較高，從機(jī)械性能等到方面看，也能保證安全、正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的要求 ;但在聚丙烯自動(dòng)碼垛 機(jī)方 面，自動(dòng)碼垛機(jī) 大多從國外引進(jìn)，對(duì)國外產(chǎn)品有一定依賴性。這與我國化工行業(yè)自動(dòng)化水平有關(guān)，相信通過我們進(jìn)一步努力，根據(jù)生產(chǎn)的需要，進(jìn)行控制系統(tǒng)的自動(dòng)化改造和完善，可逐步接近國外的自動(dòng)碼垛機(jī)生產(chǎn)水平。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果 和 提 供 的 形式） 1、 根據(jù)碼垛機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和具體的環(huán)境要求 ,對(duì)其碼垛機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得到碼垛機(jī)的傳動(dòng)比。 2、 設(shè)計(jì)出碼垛機(jī)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括：轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、排袋機(jī)構(gòu)、 抓袋碼垛、機(jī)構(gòu) 托盤庫等部件。 3、 對(duì)于碼垛機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行計(jì)算； 4、 利用軟件繪制出碼垛機(jī)的工程圖，設(shè)計(jì)出來的碼垛 機(jī)的裝配圖和零件圖一共達(dá)到 2 張 計(jì) 論文 一份。 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 1﹑ 需要電腦一臺(tái)進(jìn)行相關(guān)軟件學(xué)習(xí)，并進(jìn)行圖紙的繪制。 2﹑相關(guān)的各種機(jī)構(gòu)類書籍、資料可從學(xué)校圖書館借閱。 3﹑可以充分利用學(xué)校的數(shù)字圖書資源，查閱中、英文文獻(xiàn)。 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （ 包 括 過 去 學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)環(huán)境 及 協(xié) 作 條 件等） 1、分析常用的碼垛機(jī)的具體結(jié)構(gòu)。 2、選擇碼垛機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合。 3、計(jì)算碼垛機(jī)各中關(guān)鍵的參數(shù)。 4、進(jìn)行碼垛機(jī)的工程圖紙繪制。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 第 1：搜集資料，學(xué)習(xí)一些相關(guān)知識(shí)。寫出開題報(bào)告，文獻(xiàn)綜述，英文翻譯。 第 5：選擇組成碼垛機(jī)的主要關(guān)節(jié)。 第 7：對(duì)組成碼垛機(jī)各種結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。 第 9：對(duì)碼垛機(jī)進(jìn)行繪制圖紙。 第 14：總結(jié)，論文編寫，準(zhǔn)備答辯 開 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )文獻(xiàn)綜述 設(shè)計(jì) (論文 )題目 物料包裝線模型碼垛推動(dòng)機(jī) 構(gòu)的設(shè)計(jì) 作者所在系別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 作者所在班級(jí) 者 姓 名 劉田 作 者 學(xué) 號(hào) 20134011304 指導(dǎo)教師姓名 韓書葵 指導(dǎo)教師職稱 副教授 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1． 根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文 )文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻(xiàn)綜述 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻(xiàn)綜述各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學(xué)生撰寫文獻(xiàn)綜述， 閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 5．文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在 2000 字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開題報(bào)告同時(shí)提交。 - 1 - 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 物料包裝線模型碼垛推動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 摘 要： 碼垛機(jī)是根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和具體的工作環(huán)境要求 對(duì)其 進(jìn)行 設(shè)計(jì)的 ，它可代替人 們 繁重勞動(dòng) ，從而提高了生產(chǎn)的效率。本論文主要 是 根據(jù)碼垛機(jī)器人的末端執(zhí)行器工作的任務(wù)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一款碼垛機(jī)器人，并且給出該機(jī)器人的三維模型，并 計(jì)算出該機(jī)器人的自由度和傳動(dòng)比，根據(jù)碼垛機(jī)器人的相關(guān)數(shù)據(jù)選用合適的電機(jī)、齒輪和軸。并對(duì)相應(yīng)承擔(dān)扭矩的齒輪和軸進(jìn)行了校核。 現(xiàn)在的 碼垛機(jī)器人可 用于 代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化 。大部分的碼垛機(jī)器人都 運(yùn)用了堆疊法，堆疊法是一種強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，通過基于交叉驗(yàn)證的元模型智能地結(jié)合其他方法的預(yù)測(cè)結(jié)果。 關(guān)鍵詞： 碼垛機(jī) 軸的 扭矩 校核 - 2 - of is to s of In we of of a of to of to se to of s to of of is a on of of 3 - 一、 前言 目前，我國部分企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)和加工時(shí)仍然用人力進(jìn)行工件的移動(dòng)和定位，一定程度上出現(xiàn)了工作強(qiáng)度大、安全性差、操作靈活性差、定位精度低等問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和自動(dòng)化生產(chǎn)線在企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，碼垛機(jī)作為自動(dòng)化生產(chǎn)線的重要組成部分也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。尤其是隨著機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，氣動(dòng)、液壓技術(shù)的成熟，控制元件的發(fā)展和控制方式的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，機(jī)械手的動(dòng)作精確性、控制靈活性和工作可靠性得到了明顯的改善。碼垛機(jī)的出現(xiàn)在減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和難度、提高工作效率和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本上做出了突出貢獻(xiàn)，機(jī)械手的發(fā)展在 企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)收上起到了舉足輕重的作用。 二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 碼垛機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀從 60 年代開始，在工業(yè)發(fā)達(dá)的德國、意大利、日本等國家，已相繼研制出半自動(dòng)、全自動(dòng)碼垛機(jī)，后來在結(jié)構(gòu)和機(jī)型方面，還不斷作了改進(jìn)和完善。國產(chǎn)碼垛機(jī)從 80 年代開始研制開發(fā)到現(xiàn)在，已經(jīng)歷了 20 年左右的時(shí)間。到目前為止，我國生產(chǎn)的碼垛機(jī)，機(jī)型，品種規(guī)格、設(shè)備性能和產(chǎn)品質(zhì)量等各方面，有很大的發(fā)展和提高，并在很多方面已逐步接近或達(dá)到國外同類型碼垛機(jī)的技術(shù)性能及各項(xiàng)參數(shù)，已基本上能滿足大中型企業(yè)產(chǎn)品包裝碼垛的需要。目前國內(nèi)碼垛機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀可以總 結(jié)為一下 6 點(diǎn)： 目前國內(nèi)一些科研、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)單位，已擁用一批專門從事科研、設(shè)計(jì)和制造碼垛機(jī)的技術(shù)隊(duì)伍，他們通過近 20 年左右的摸索、研制、和生產(chǎn)實(shí)踐已積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在已具備設(shè)計(jì)和研制出符合國情和先進(jìn)水平的碼垛機(jī)所必需的條件。 目前國內(nèi)已有 4生產(chǎn)碼垛機(jī)的主要專業(yè)制造公司，其中主要生產(chǎn)廠家有河南樂仆工業(yè)自動(dòng)化有限公司、合肥雄鷹自動(dòng)化工程科技有限公司等。其技術(shù)和裝備己具有制造一流水平碼垛機(jī)的能力和條件。加上有關(guān)控制元器件配套廠的共同努力，在最近 3～ 5 年內(nèi)，我國將能夠生產(chǎn)出接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平的碼垛機(jī)。 目前國內(nèi)幾個(gè)廠生產(chǎn)的碼垛機(jī)，無論從機(jī)型、規(guī)格及各項(xiàng)主要技術(shù)性能來看，已初步形成系列產(chǎn)品，可基本滿足國內(nèi)大、中型企業(yè)生產(chǎn)的要求，有些機(jī)型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還比較簡(jiǎn)單實(shí)用、制造質(zhì)量也較高，從機(jī)械性能等到方面看，也能 保證安全、正常穩(wěn)- 4 - 定運(yùn)轉(zhuǎn)的要求 ;但在聚丙烯自動(dòng)碼垛機(jī)方面，自動(dòng)碼垛機(jī)大多從國外引進(jìn)，對(duì)國外產(chǎn)品有一定依賴性。這與我國化工行業(yè)自動(dòng)化水平有關(guān)，相信通過我們進(jìn)一步努力，根據(jù)生產(chǎn)的需要，進(jìn)行控制系統(tǒng)的自動(dòng)化改造和完善，可逐步接近國外的自動(dòng)碼垛機(jī)生產(chǎn)水平。 從八十年代開始，國內(nèi)一些儀表廠已生產(chǎn)出為碼垛機(jī)配套所需用的控制元器件，并已用于生產(chǎn)運(yùn)行。目前國產(chǎn)元器件與國外同類型先進(jìn)水平相比，還有一定的差距，其中主要是使用壽命較短。但相信通過進(jìn)一步努力，國產(chǎn)元器件還是有可能逐步接近或達(dá)到國 外水平的。目前國內(nèi)一些碼垛機(jī)制造單位，為了提高碼垛機(jī)的整體技術(shù)水平，對(duì)一些控制系統(tǒng)的主要元件、敏感元件及氣動(dòng)系統(tǒng)工程主要元件等，采取從國外進(jìn)口的辦法，這也是一種過渡的措施之一。 目前國產(chǎn)碼垛機(jī)一般價(jià)格都在 54元 /套，其中氣墊式全自動(dòng)碼垛機(jī)約 54 萬元 /套左右 ;輥道式全自動(dòng)碼垛機(jī)約 75萬元 /套左右 ;國產(chǎn)機(jī)器人自動(dòng)碼垛機(jī)每套價(jià)格介于上述兩類之間。因此，國產(chǎn)全自動(dòng)碼垛機(jī)與國外同類型產(chǎn)品相比，其價(jià)格僅為國外同類型新產(chǎn)品價(jià)格的 1/2— 1/3 左右。因此，選用國產(chǎn)碼垛機(jī)是比較 經(jīng)濟(jì)合理的，且可節(jié)省大量外匯。國產(chǎn)碼垛機(jī)的備品備件容易解決國產(chǎn)碼垛機(jī)投產(chǎn)后所需的備品備件，供應(yīng)渠道暢通，容易解決，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 目前國內(nèi)生產(chǎn)碼垛機(jī)的幾個(gè)主要廠家，對(duì)產(chǎn)品的售后服務(wù)，都較周到和及時(shí)，一般制造廠都有能積極協(xié)助用戶做好安裝調(diào)試工作，為用戶培訓(xùn)技術(shù)操作人員，有的制造單位還有整套穩(wěn)定的售后技術(shù)隊(duì)伍，保證生產(chǎn)單位用好管好碼垛機(jī)生產(chǎn)線。 三、 發(fā)展趨勢(shì) 隨著工業(yè)自動(dòng)化的普及和發(fā)展，控制器的需求逐年增大，碼垛機(jī)機(jī)械手的應(yīng)用也逐漸普及，主要在飼料、化肥、醫(yī)藥、包裝等生產(chǎn)線成品、半成品的裝卸調(diào)運(yùn)，可以更好地節(jié)約能源和提高運(yùn)輸設(shè)備或產(chǎn)品的效率，以降低其他搬運(yùn)方式的限制和不足，滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。 工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)自動(dòng)化的生產(chǎn)，由于自動(dòng)化的生產(chǎn)能幫 助企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，還能減少人工傷害。很多企業(yè)也慢慢的轉(zhuǎn)型到自動(dòng)化生產(chǎn)當(dāng)中，面對(duì)未來的發(fā)展， 自動(dòng)化是中國制造業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)。由于國家提倡工業(yè)機(jī)器人- 5 - 的研發(fā)和制造，可能在未來幾年，制造業(yè)的勞力就 會(huì)被工業(yè)機(jī)器人 所代替。 四、 特點(diǎn) 1、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養(yǎng)維修簡(jiǎn)單、所需庫存零部件少。 2、 占地面積少。有利于客戶廠房中生產(chǎn)線的布置，并可留出較大的庫房面積。碼垛機(jī)器人可以設(shè)置在狹窄的空間，即可有效的使用。 3、適用性強(qiáng)。當(dāng)客戶產(chǎn)品的尺寸、體積、形狀及托盤的外形尺寸發(fā)生變化時(shí)只需在觸摸屏上稍做修改即可，不會(huì)影響客戶的正常的生產(chǎn)。而機(jī)械式的碼垛機(jī)更改相當(dāng)?shù)穆闊┥踔辽鲜菬o法實(shí)現(xiàn)的。 4、能耗低。通常機(jī)械式的碼垛機(jī)的功率在 26右，而碼垛機(jī)器人的功率為 5大降低了客戶的運(yùn)行成本。 5、全部控制可在控制柜屏幕上操作即可，操作非常簡(jiǎn)單。 6、只需定位抓起點(diǎn)和擺放點(diǎn)，教示方法簡(jiǎn)單易懂。 7、 碼垛機(jī) 系統(tǒng)也有一定優(yōu)勢(shì)：碼垛作業(yè)效率高，具有最大 3000 次 /小時(shí)的搬運(yùn)能力；由具有多種智能化功能的最新式高性能控制器控制；高可靠性、創(chuàng)新、多功能運(yùn)用，可以滿足多種碼垛方式。 - 6 - 參考文獻(xiàn) [1] 董愛梅 聚乙烯包裝碼垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J][2]王平 ,黃玉志 制的包裝碼垛生產(chǎn)線的設(shè)計(jì) [J][3]王明武 全自動(dòng)鋁錠碼垛機(jī)設(shè)計(jì) [J][4] 張曉莉 ,王幼華 ,林和榮 J]. 機(jī)械研究與應(yīng)用 ,[5] 姜永增，姚忠敏，張?jiān)?J][6]劉世奎 ,徐世許 ,王棟 ,李玉蘭 制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J][7]樊斌 J][8] 李曉剛 ,劉晉浩 題及對(duì)策 [J][9]朱學(xué)建 ,馬永 ,馮渝 ,曾繁莊 ,趙偉 J][10]趙偉 ,梁楠 ,朱學(xué)建 ,熊艷華 J][11] T I ],2009(3 ). [12]]2010, :30 (1) : 32 [13] a J]. 004,24(3):254- 263. - 7 - 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負(fù)責(zé)人： 年 月 日