畢業(yè)設計任務書 設計題目 多自由度直角坐標型碼垛機器人本體結 構設計 工程 院(系) 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 級 姓名 指導教師 職稱 起訖日期 地 點 發(fā)任務書日期： 畢業(yè)設計的內容和要求 （包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求） 一、工作內容和要求： 掌握機器人或工業(yè)機械手的結構及工作原理，實現(xiàn)機械手的三個方向的移動和一個方向的回轉，完成一個四自由度的直角坐標型碼垛機器人設計，要求所設計機器人能抓取一定質量的工件（在具體設計時可以在題目中確定是何類形狀的物體，并且手爪是氣壓驅動）， 完成抓取、搬運、碼放功能，并且具有較高的運動平穩(wěn)性和重復精度。 主要內容是設計一具有四個自由度的直角坐標碼垛機器人，4根運動軸對應直角坐標系中的 X軸、 Y 軸和 Z 軸, 以及 Z 軸上帶有的一個旋轉軸，能夠實現(xiàn)自動裝載和卸載功能。各軸行程和手爪尺寸及抓取能力都可以按需來設計。 設計內容包括機器人總體設計方案的分析確定，包括機器人的運動學分析、主體部分結構設計和手爪的設計。 二、原始數(shù)據(jù)： 1） 單箱重量≤15KG，一次搬運兩箱，一次總搬運重量≤30KG。 2）托盤尺寸1600×1600，碼垛完了托盤上紙箱最高處到地面≤1700mm。 3）行程：X方向2200mm, Y方向1700mm, Z方向1700mm, 水平旋轉：+90o。 4）最快碼垛速度可達到1000mm/s，平均速度為500mm/s，碼垛精度為1mm。 5） 碼放方式的要求是在托盤尺寸內每層盡可能多地擺放紙箱，托盤四周的紙箱盡可能平穩(wěn)，要保證運輸過程中平穩(wěn)不倒。而碼好的托盤每兩層紙箱間要向砌磚墻那樣，盡可能地相互壓住和咬合，如圖2-2單數(shù)層和雙數(shù)層的擺放方式不一樣。這樣才可以保證碼滿紙箱的托盤（最高1.7米）在運輸過程中平穩(wěn)。 三、設計要求 （1） 、了解國內外有關碼垛機器人領域內的研究背景和發(fā)展狀況，并闡述了論文所設計直角坐標型碼垛機器人的設計思路。 （2） 、通過方案對比確定最終適合的方案，并對各部件的計算和選型，和對某些重要構件部件的強度校核。 （3） 、通過cad畫出總裝配圖和零件圖，和pro/E畫出三維模型。 圖紙內容及張數(shù) 碼垛機器人的總體結構裝配圖 1張 碼垛機器人機械抓手部件的裝配圖 1張 主要零件的零件圖 5張 實物內容及要求 1、設計說明書 1份 2、開題報告 1份 3、中期報告 1份 4、光盤（設計內容刻錄到光盤） 1張  其 他 參考文獻 [1]于駿一，鄒青.機械制造技術基礎(第2版)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2014. [2]成大先主編.機械設計手冊，第4卷. 北京：化學工業(yè)出版社，2002. [3]蔡自興.機器人學.北京：清華大學出版社，2000. [4]吳振彪.工業(yè)機器人.武漢：華中理工出版社，1998. [5]機電一體化技術手冊編委會.機電一體化技術手冊.北京: 機械工業(yè)出版社, 1999. [6]張鐵.謝存禧.機器人學. [M]. 廣州：華南理工大學出版社，2001. [7]濮良貴、紀名剛.機械設計.8版.北京：高等教育出版社，2006. [8]蔡自興，劉健勤.面向21世紀的智能機器人技術機器人技術與應用.1998(6) [9]白民，劉遠江,從2004中國國際機器人展覽看中國機器人產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和未來機器人技術與應用.2005. 畢業(yè)設計進度計劃 工作計劃進程表 時 間 工 作 內 容 3.3—4.13 4.14—4.20 4.21—5.4 5.5—5.11 5.12—5.20 5.21—6.3 6.4 畢業(yè)實習，方案構思 提交開題報告，查詢相關碼垛機器人的研究現(xiàn)狀、發(fā)展動向與碼垛機器人研究的最新成果 設計方案選擇與確定 主要技術難點與關鍵技術分析 結構設計分析與計算，proe建模 相關設計圖紙繪制、功能演示設計與設計說明書撰寫 畢業(yè)答辯