物流堆垛機(jī)器人設(shè)計-開題報告

物流堆垛機(jī)器人設(shè)計-開題報告

開題報告：直角坐標(biāo)機(jī)器人在物流堆垛中的應(yīng)用1.選題背景及其意義隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，直角坐標(biāo)機(jī)器人在物流堆垛中的使用越來越廣泛。作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直角坐標(biāo)機(jī)器人具有控制方便、執(zhí)行動作靈活、能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制等特點。因此，它已經(jīng)成為工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用最廣泛的一種。與此同時，機(jī)器人的價格不斷降低，這也是機(jī)器人使用量增長的主要原因之一。機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用不僅能夠提高生產(chǎn)效率，而且還可以完成危險或不可能完成的工作，因此越來越受到工業(yè)界的青睞。2.文獻(xiàn)綜述2.1我國物流機(jī)器人發(fā)展的基本概況工業(yè)機(jī)器人是綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍、應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)是為了適應(yīng)制造業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)，解決單調(diào)重復(fù)的體力勞動和提高生產(chǎn)質(zhì)量而代替人工作業(yè)。在我國，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在制造業(yè)、勘探業(yè)等行業(yè)中。隨著我國改革開放的逐漸深入，國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將面臨越來越大的競爭與沖擊，因此，掌握國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場的實際情況，把握我國工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)與研究進(jìn)度顯得十分重要。我國的工業(yè)機(jī)器人研究始于20世紀(jì)70年代，但由于當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)體制等因素的制約，發(fā)展比較緩慢，研究和應(yīng)用水平也比較低。直到1985年，我國才將工業(yè)機(jī)器人列入了“七·五”科技攻關(guān)計劃，形成了中國工業(yè)機(jī)器人研究的第一次高潮。在國家的支持下，我國已經(jīng)基本掌握了機(jī)器人的設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計技術(shù)、運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，并先后研發(fā)出弧焊、點焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。同時，我國還形成了一批具有競爭力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)，如北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所、新松機(jī)器人公司等。2008年，我國工業(yè)機(jī)器人年銷售收入達(dá)44.43億多元，是2003年銷售收入的4.96倍，年均增長37.75%。近年來，機(jī)器人作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，不管是在生產(chǎn)加工系統(tǒng)，還是在物流系統(tǒng)中都得到了長足的發(fā)展。據(jù)IFR預(yù)計，2014年我國工業(yè)機(jī)器人年安裝量將超越世界上任何國家。然而，總體來看，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)目前還很薄弱，相對于國外的先發(fā)、領(lǐng)先優(yōu)勢，我國的機(jī)器人技術(shù)研發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美、日兩國，我國在智能機(jī)器人方面的研究還剛剛起步，具有中國知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人較少，機(jī)器人傳感技術(shù)和機(jī)器人專用控制系統(tǒng)等方面的研究還比較薄弱，在機(jī)器人的應(yīng)用方面仍較落后。目前我國的機(jī)器人技術(shù)僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)80年代的水平，且主要集中在廣東、江蘇、上海、北京等地，其工業(yè)機(jī)器人擁有量占全國的一半以上，外商獨資企業(yè)和中外合資企業(yè)是其主要用戶。但從生產(chǎn)銷售來看，我國機(jī)器人市場約88%的份額被國外機(jī)器人企業(yè)所占據(jù)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、物流業(yè)等諸多領(lǐng)域。作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。在國外，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，并相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司，如瑞典的ABB，日本的FANUC、YASKAWA、MO-TOMAN，德國的KUKA等，這些公司已經(jīng)成為其所在國家的支柱企業(yè)。長在機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計中，我們選擇了電機(jī)驅(qū)動方式。電機(jī)驅(qū)動具有位精度較高、響應(yīng)速度很快、使用維護(hù)方便、壽命較長的特點。雖然在低速時不易控制，但可實現(xiàn)無級調(diào)速，適用于程序復(fù)雜運(yùn)動要求嚴(yán)格的機(jī)器人。相比之下，液壓驅(qū)動有漏油污染環(huán)境的問題，氣動驅(qū)動排氣噪聲大，且位精度較低。至于具體的電機(jī)選擇，我們需要根據(jù)機(jī)器人的工作負(fù)載和運(yùn)動要求來確定。同時，還需要考慮電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，以及電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的設(shè)計。在這個過程中，我們需要綜合考慮機(jī)器人的性能和成本等因素，做出最優(yōu)的選擇?？偟膩碚f，機(jī)器人的設(shè)計需要充分考慮各種因素，包括結(jié)構(gòu)形式、傳動方式、驅(qū)動系統(tǒng)等。只有在這些因素的綜合考慮下，才能設(shè)計出性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠的機(jī)器人，滿足各種工業(yè)應(yīng)用的需求。參考文獻(xiàn)：[1]郭洪紅.工業(yè)機(jī)器人.西安電子科技大學(xué)出版社。[2]“StudyofFunctionalShapeMatchingandSynthesisinMachineDesignSystems”，《JournalofEngineeringDesign》，1994，Vol.5(3)。[3]“SurveyofMechatronicTechniquesinModernMachineDesign”，《JournalofRobotics》，2012，Vol.2012。[4]KlausVollrath.“現(xiàn)代制造”。2004年26期。物料搬運(yùn)機(jī)器人。[5]“MechanicalDrive(ReferenceIssue)”，《MachineDesign》，52(14)，1980。[6]成大先?！稒C(jī)械手冊》?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2007。[7]王知行，鄧宗全?！稒C(jī)械原理》。高等教育出版社，2006。[8]濮良貴，紀(jì)名剛?！稒C(jī)械設(shè)計（第八版）》。高等教育出版社，2006。[9]殷玉楓?！稒C(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》。機(jī)械工業(yè)出版社，2006。[10]張建民?！稒C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計（第三版）》。高等教育出版社，2000。[11]尹志強(qiáng)?！稒C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》。機(jī)械工業(yè)出版社，2007。[12]馮清秀，鄧星鐘。《機(jī)電傳動控制（第五版）》。華中科技大學(xué)出版社，2011。[13]宋彩利，孫友倉，吳紅岐?！秵纹瑱C(jī)原理與C51編程》。西安交通大學(xué)出版社，2008。[14]華中生?！度嵝灾圃煜到y(tǒng)和柔性供應(yīng)鏈——建模、決策與優(yōu)化》?？茖W(xué)出版社，2007。[15]余俊?！稘L動軸承計算——額定負(fù)荷、當(dāng)量負(fù)荷及壽命》。高等教育出版社，1993。[16]李瑞峰?！逗娇罩圃旒夹g(shù)》。2010年09期。中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略。[17]高佳男，周廣亮，周明波，蔣野，徐建東?！峨娮又谱鳌?。2011年03期。自動