吸盤式機械手驅(qū)動及自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的開題報告

吸盤式機械手驅(qū)動及自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的開題報告一、選題的背景和意義隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化設(shè)備已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、家庭等各個領(lǐng)域。機械手作為典型的自動化設(shè)備，已成為工業(yè)自動化生產(chǎn)線的關(guān)鍵組成部分。吸盤式機械手作為機械手的一種，具有較強的適應(yīng)性和靈活性，廣泛應(yīng)用于電子、半導體、制藥、食品等領(lǐng)域的各種自動化設(shè)備中。因此，設(shè)計吸盤式機械手驅(qū)動及自動化控制系統(tǒng)，對于提高工業(yè)生產(chǎn)效率、降低勞動強度具有重要意義。二、研究的內(nèi)容和目的本文將對吸盤式機械手驅(qū)動及自動化控制系統(tǒng)進行設(shè)計與研究，主要研究內(nèi)容包括：1.機械手的運動學模型的建立和仿真2.機械手吸盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化3.機械手的驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化4.機械手的自動化控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真5.系統(tǒng)集成測試和實驗驗證旨在通過本研究，提出一種高效、靈活、價廉的吸盤式機械手驅(qū)動及自動化控制系統(tǒng)設(shè)計，達到降低工業(yè)生產(chǎn)線投資成本、提升自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率的目的。三、研究方法和技術(shù)路線本文將采用多種研究方法，如文獻資料法、理論分析法、數(shù)值計算法和實驗法等，并且進行研究成果的理論模擬和實際實驗。在技術(shù)路線上，將分為以下幾個步驟：第一步：分析機械手工作原理和運動學模型，建立機械手關(guān)節(jié)運動學方程第二步：設(shè)計機械手吸盤結(jié)構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)的參數(shù)第三步：基于機械手的運動學模型和吸盤結(jié)構(gòu)設(shè)計進行機械手自動化控制系統(tǒng)設(shè)計第四步：采用虛擬仿真技術(shù)進行系統(tǒng)仿真測試第五步：對系統(tǒng)進行集成測試并進行實驗驗證四、預期結(jié)果和目標通過本文的研究，將形成以下預期結(jié)果和目標：1.提出一種高效、靈活、價廉的吸盤式機械手驅(qū)動及自動化控制系統(tǒng)設(shè)計2.實現(xiàn)吸盤式機械手對工業(yè)生產(chǎn)線的自動化驅(qū)動，提高工業(yè)生產(chǎn)效率，降低勞動強度3.經(jīng)過實驗驗證，證明所提出的機械手驅(qū)動及自動化控制系統(tǒng)設(shè)計具有可行性和可靠性，為工業(yè)自動化生產(chǎn)線的應(yīng)用提供技術(shù)支持。五、進度安排計劃用時一年，進度安排如下：第1-2個月：熟悉機械手和機械手驅(qū)動控制技術(shù)，了解當前吸盤式機械手的發(fā)展現(xiàn)狀。第3-4個月：分析機械手的運動學模型及其吸盤結(jié)構(gòu)設(shè)計，建立機械手運動學模型。第5-6個月：設(shè)計機械手驅(qū)動機構(gòu)以及控制系統(tǒng)，完成通訊協(xié)議的制定、溝通和優(yōu)化。第7-9個月：機械手控制系統(tǒng)的實現(xiàn)及驅(qū)動控制算法的設(shè)計，完成控制系統(tǒng)和算法的設(shè)計和實現(xiàn)。系統(tǒng)仿真測試。第10-11個月：機械手控制系統(tǒng)的集成測試，驗收實驗平臺，并按計劃撰寫論文。第12個月：論文修改以及畢業(yè)設(shè)計答辯。六、參考文獻1.許春杰,萬仕良,李龍利.機械手基礎(chǔ):理論就是實際[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.2.劉海峰,王瑋.機械手實踐:設(shè)計、制造及應(yīng)用[M].北京:清華大學出版社,2011.3.鄭金華,張一民,陳鑫,鄭麗霞.基于機械手控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].機械工程師,2012(11):127-130.4.王華.機械手控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].南京大學,2013.5.