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芯片设备机械手臂的论文

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芯片设备机械手臂的论文

机械制造在一定程度上反映了一个国家的综合实力,我国是发展中国家,发展中科技进步、社会发展等方面都离不开机械制造。下文是我为大家整理的关于3000字机械类论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!3000字机械类论文篇1 浅析机械制造业的成本管理 摘要:随着我国 经济的快速 发展,我国制造业得到了快速发展,建设事业的规模越来越大,在制造业企业中,成本 管理是整个 企业管理 的关键环节。随着市场经济的发展,我国制造业企业正积极引进先进的管理 方法 ,提高成本管理水平,但是,也面临着严峻的挑战。因此,对制造业成本管理进行研究具有十分重要的意义。 关键词: 机械制造业;成本管理;精细化 一、机械制造业成本管理存在的问题与挑战 机械制造业主要是通过对金属原材料物理形状的改变、组装。成为产品,使其增值。它主要包括机械加工、机床等加工、组装性行业。机械制造业涉及的工业领域主要有机械设备、汽车、造船、飞行器、机车、日用器具等等。 (一)机械制造业成本管理中存在的主要问题 1.生产 计划控制模式落后 尚未实施ERP的机械制造企业几乎100%采用台套计划的方式。即以产品最长生产周期作为构成产品各种物料的采购提前期和生产提前期。过分夸大的提前期是造成库存和在制品储备高,流动资金占用大的根本原因。生产计划与采购计划脱节,零件成套水平差,不能准时交货,或者用高储备来保交货期。距离现代管理方法物料需求计划MRP、准时生产JIT、供应商管库房VMI、同步生产相差甚远。 2.信息分散、不及时、不准确、不共享 制造业产、供、销、人、财、物是一个有机的整体,他们之间存在大量信息交换。然而人工管理信息分散、缺乏完善的基础数据,信息分散、不及时、不准确、不共享、大大影响管理决策的科学性。 3.缺乏标准化 制造业缺乏标准化、规范化、制度化、程式化的管理,管理的优劣因人而异。尽管很多企业通过ISO9001制定了一系列的程序文件,但执行的效果可因企业和管理者而异。最后是成本控制还停留在成本核算上。要求企业有先进的管理手段和信息化管理系统,但是许多企业还不具备这些条件,造成成本核算不及时、不准确,缺乏参考价值,更谈不上成本控制。 (二)机械制造业成本管理面临的挑战 中国机械制造业经过几十年的努力已经具有相当的规模,积累了大量的技术和 经验 。但是随着世界经济一体化的形成,由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源,国外的技术、资金、产品大量涌入中国,中国企业面临前所未有的国内外激烈的竞争局面。 1.技术更新换代快 由于市场需求变化快以及外来威胁的影响,导致对技术更新的速度要求越来越快。原来传统的产品技术长期不变的情况已经不能被现在的机械行业市场所接受。 2.产品定制性强 今天的市场瞬息万变。需求多样化。按订单装配、制造、设计、生产。品种规格繁多,生产、采购异常复杂。从客户—销售—设计—生产—采购—财务—成本,需要一个完整的供应链管理,才能适应千变万化的市场和客户定制化的要求。才能提高企业的核心竞争力。 3.产品质量要求高 对于大型的机械加工工程,通常生产周期比较长,在生产过程中要时刻监控车间工序的质量。质量是企业的生命,保证产品质量是提高企业生存的最基本要求。 4.成本管理要求更精细化 成本管理涉及到产品的设计、物资采购、加工工艺、产品制造、 物流过程、装配过程、包装发运、售后服务等诸多环节。目前的成本控制仅仅停留在成本核算上,大量成本数据采集是人工归集的,数据准确性较差,使得成本计算不准确。因此。成本管理的应该更精细化。 二、加强机械制造业成本管理的 措施 机械制造业要想降低成本,提高经济效益,就必须深入分析企业成本管理中存在的问题,并且针对存在的问题提出解决对策,同时进一步研究降低成本的方法和途径。 (一)利用现代管理系统 建立联接厂内外的 计算机 网络通信系统,选择先进、成熟、适合企业管理需求的企业资源计划ERP、客户关系管理CRM、供应链管理SCM、商业智能BI、电子商务EC等 软件系统,通过管理咨询和业务流程重组,优化设计企业的 组织机构、管理模式、业务流程。 应用上述软件系统,实现企业管理的信息化。以克服目前企业管理中存在的问题,提高企业管理水平、管理效率和企业的竞争能力,这样可以极大的优化排产、降低库存、节约人力物力,从而降低制造成本。 (二)采用先进的生产计划控制方法 打破台套计划的方式,按各种物料的采购提前期和生产提前期编制物料需求计划。建立一个有效、灵活的由主生产计划、物料需求计划和车间作业计划的三级计划所组成的生产计划管理体系,最大限度的缩短产品生产周期、采购周期、准时交货,快速响应客户需求,最大限度的降低库存和成本,提高售后服务水平。有条件的企业推行准时生产JIT、供应商管库房VMI、同步生产等先进管理方法。 (三)加强材料采购管理 原材料的采购成本越低,对降低产品成本就越有利。从而能提高企业产品在市场上的竞争力。提高企业竞争的主动权。首先要建立材料采购的各项 规章制度 以及有关的文件规定,提高材料采购及相关人员的控制意识和素质。相关的规章制度主要包括物资、设备、工具、运输、行政、生产、财务、质检、理化等与材料采购和管理 工作有关的部门制定的规章制度。其次要建立材料采购的计划、采购、入库、仓储、 会计结算和处理等业务规程。 各部门应严格按规程办事,材料采购业务流程包括:生产计划部门编制材料采购计划;采购部门与供货单位确定材料采购价格;主管材料采购的领导对采购计划进行审核和批准;采购部门与供货部门签订供货 合同;运输部门将材运达企业;质检部门对购入材料进行质量检查;仓库管理部门对入库材料进行数量检查;会计部门按制度付款。再次,要建立订货和采购的控制制度。通过建立严格的采购制度、建立供应商档案和准入制度、建立价格档案和价格评价体系来加强订货的内部控制制度。 总之。成本竞争力是机械制造业核心竞争力的重 要表现,成本管理的内容涉及企业管理的方方面面。希望通过本文对机械制造成本的分析与研究能更好地为机械制造业的长期稳定发展做一些有益的贡献。 3000字机械类论文篇2 浅析高级技工学校机械专业教学 摘 要: 机械 教育 一直是我国技工教育中重要的组成部分,作为高级技工学校,机械教育一定要以市场为导向,在教学中贯彻落实服务社会的宗旨,为国家和社会培养出适应社会发展、生产的高素质人才。作者分析现阶段我国技工学校机械教育中存在的问题,并在教学中通过培养目标建设、教师队伍建设、教育手段和方法改革等完善高级技工学校的机械专业教育。 关键词: 高级技工 机械专业 教学方法 机械制造在一定程度上反映了一个国家的综合实力,我国是发展中国家,发展中科技进步、社会发展等方面都离不开机械制造。机械制造对我国的重要性不言而喻,因此,我国在不断提高机械制造水平和工艺的同时,必须不断培养出机械专业人才。尤其对现代社会来讲,对机械专业人才的需求更是不断增加。高级技工学校作为培养专业技术人才的学校,办好学校教学,为国家和社会培养出适合当今社会发展的专业人才,是我们义不容辞的责任。对于高级技工学校来讲,我们培养人才的目标是专业的应用型人才,这种教育不同于高等教育,高级技工学校更加适合订单式教育,为社会输送机械专业的各方面人才。 一、现阶段我国高级技工学校机械专业教学中存在的问题 1.传授的知识过于陈旧 随着时代不断进步,我国机械制造方面的工艺和技术水平不断提升,一些传统制造工艺已经渐渐被数控应用技术和其他高新技术所代替,我国市场更需要新型技能型应用人才。我国现阶段技工学校机械专业的教学内容都比较陈旧,一套教材往往沿用好几年,远远落后于机械发展水平和用人单位的需求。 很多高级技工的教材并没有自身特点,甚至很多学校的机械专业教材与普通高等教育大致相同,并没有体现自己职业教育的特点,教材中很多较难的公式计算、原理等技工学校学生根本不需要,导致教学中造成时间浪费,教学质量一直无法提高。 2.教师质量不高 机械专业是一门实践性很强的课程,在高级技工学校机械专业教育中,我们需要既有丰富的理论知识又有丰富的实践技能的“双师型”教师,尤其对实训课程来讲,没有丰富的一线工作经验将很难胜任实训教育。现阶段很多技工学校的机械专业教师都是大学 毕业 生直接分配到学校的,实训课程教师是由理论教师转型而来的。这样的教师队伍对学生的职业能力培养并没有多大益处,导致毕业生大多不能满足用人单位的需求。 3.实训设备的缺失 针对高级技工学校的教学目标来讲,我们的教育目的是为社会培养出一线应用型人才。学生除了有比较扎实的理论基础的同时,还要掌握较熟练的操作技能。现阶段很多高级技工学校的办学资金不足,学生的实际操作只能用一些企业淘汰的普通机床进行实际训练,还有很多学校是原厂办学,机械实训设备都是原有的陈机设备,现代教育需要的数控机床、数控加工等设备学校无力购置。 4.技校教育质量低下 一些学生家长希望孩子能上好的大学,高级技工学校成了成绩较差学生的无奈选择,导致高级技工学校的学生整体素质较差,导致高级技工学校管理和教学压力较大。长此以往,教师往往会对教学产生懈怠。一些教师对教学不用心,教学方式是陈旧的“满堂灌”、“填鸭式”,学生的学习兴趣不浓厚,无法应用现阶段先进教学手段,导致教育质量一直无法提高。 二、关于技工机械教育的几点建议 技工学校的教育要体现职业性教育特点,在今后机械教育中,笔者认为需要从以下方面做出改变: 1.教学内容的改革 在教学内容改革上,从建设教材和精简教学内容两方面入手。首先,高级技工学校教学适合的是订单式教育,即教育目的是培养出适合企业的人才,订单式教育要求教师从企业需求出发,教育内容要集中在学生进入企业后的需要选择,尽量让学生毕业后尽可能快地融入工作当中。除此之外,精简教材内容是十分必要的,机械专业是包含很多知识的学科,包括机械动力学、结构学、机械系统和平面制图等很多方面,学生需要掌握的内容过度会导致学生学习起来很困难。为了更好地让学生适应教学,教师必须改变以往灌输式教学,尽量精简教学内容,化繁为简,将教学内容整合成一个个知识系统。在此基础上,加强教学内容和教学大纲优化,加强与工程训练、测试技术、材料力学等相关课程的联系,教学中更注重内容的应用型,为应用型人才培养提供保障。 2.教学方式和教学手段的创新 以往机械专业教育中,教师完全占据主导地位,学生往往处于被动接受知识的地位,整个过程枯燥无味,这种教学既打击学生学习兴趣,又压抑学生创造性思维,针对教学现状,我们有必要改革教学手段和方法。教学中,教师可以多方面尝试,选择适合学生的教学方式,借此调动学生积极性。例如,采用现代多媒体技术进行课堂教学,机械专业中很多内容只通过黑板是不能让学生接受的,像机械设备的结构、工作特点等,学生通过黑板机床很难对设备有深层次理解,利用多媒体,教师将设备的立体图像展示到屏幕上,并用鼠标一点点剖析设备的各个结构,让学生对设备有直观印象。除此之外,通过影像还可以让学生了解走入社会后需要做的工作,需要接触的设备,借此激发学生学习兴趣。除此之外,教师还要利用实训教学和技能竞赛等多种方式提高学生的动手能力,通过实训教学,让学生将自己学到的理论知识应用到实践当中,完成理论实践一体化教学,增强学生实践技能;通过技能竞赛,以生产促进学生技能进步,提高学生的技能水平,为学生进入工作提供帮助。 3.加强教师队伍的建设和实训设备的投入 高级技工学校需要专业教师队伍支撑,在高级技工学校师资队伍建设当中,我们可以建立教师培训机制,通过让教师进入企业一线岗位提升专业课程教师的学历水平和技能水平,聘请企业优秀人才担任兼职教师,定期让一些专家来学校对教师进行指导,借此提高高级技校教师队伍的质量。此外,高级技工还要国家大力支持,学校要加大对实训设备的投入,大力购置先进数控机床、数字控制系统等,为学生实训提供保障。为此,学校可以开展校企合作、吸引投资等方式与用人单位建立联系,为学校提供帮助。 参考文献: [1]汪晓洲.技工学校机械教学法探析[J].时代教育,2013,10:61. [2]易礼文.技工学校机械加工实习中学生创新能力培养探索[J].才智,2015,06:103. [3]李孟春.浅析技工学校机械专业教学存在的问题及对策[J].才智,2010,03:210. [4]蔡音.试论技工学校机械专业教学中存在的问题及对策[J].教育教学论坛,2013,22:188-190. 3000字机械类论文篇3 试谈农业机械产品营销 渠道 的建设与管理 一、我国农业机械产品营销现状 改革开放以来,依托于整体经济实力的提高和科学技术水平的提高,我国的农业机械产品市场取得了一定成就,但是由于发展时间短,仍然存在着不少问题。追寻农业机械产品的营销渠道的发展历程,不难发现,当前我国农业机械产品的营销渠道建设依然存在不少问题。具体问题如下: (一)整体渠道偏弱 当前的一些农业机械生产企业并没有品牌意识,不太重视对于企业销售渠道的建设和管理,更加不能通过一些有利措施帮助其下游的经销商树立品牌意识,进而帮助经销商发展产业,与经销商之间的合作随意性较大,其具体表现如下: 首先,经销商所经营的品牌很多,与其关注企业的产品状况,经销商更多关心的自己的利益,因此市场的舆论包括消费者的购买偏好都会影响经销商与企业的合作;其次,经销商在销售产品的时候,没有按照企业与之协定好的要求进行经营,从而影响企业的外在形象和口碑。再次,经销商的水平也会影响企业的销售状况,如果经销商对于市场不能做出准确的判断,错误地估计了供求关系,将会直接影响企业销售渠道的展开;且绝大多数经销商只是为了单纯地销售产品,并没有做好售后服务,从而也导致消费者对产品产生了极大的不信任感,不利于企业销售渠道的展开。 (二)渠道管理相当混乱 目前市场上大多数农业机械生产企业对于渠道建设和规划没有统一长远的部署,并没有形成强有力的销售网络。主要表现如下:首先对于企业所在经销区域划定不清,由于总体规划的欠缺和缺失,导致经销商的产品重叠,造成区域经销商恶性竞争,并没有给经销商带来实际利益,同时也没有形成良好的市场规范;其次,管理缺乏统一化、标准化;没有统一显示产品细节的标志和形象规划,导致一些经销商为了利益最大化以次充好,误导了消费者。最后,经销商对于售后维修的服务落实不到位,造成销售渠道展开不利。 (三)企业对于市场信息反应慢 农业机械生产的营销渠道对于市场信息反映过于缓慢,从而造成接收信息不及时,不能及时调整产品,从而导致销售渠道的迟缓和整个企业竞争力和存在感较弱,主要原因有以下几个:首先,企业搭建信息平台过于落后,不能有效保嫜信息传递,从而使企业及时针对这些信息作出相应的市场调整策略;其次,对于信息的接收处理能力较弱,不能有效地分辨出有效的市场信息,并且加以处理;最后,信息管理手段过于落后,对于企业和经销商来说,要保持对市场信息敏感,发现有用信息及时记录,从而进行规范化的信息管理。 二、营销渠道的建设与管理 (一)进行营销渠道的有效整合 通过建立和整合营销渠道,改变目前农业机械生产营销渠道的现状,从而增强企业和经销商的市场竞争力。我们可从以下几个方面的工作做起:1、加强营销渠道的管理;2、对于销售渠道建立区域代理机制;3、有效地资源整合;4、注重企业品牌意识和 文化 素养的培养; (二)营销渠道基础工作的加强 对于营销渠道的基础工作,企业除了生产优良的产品之外,应注意以下几点:1、制定适当的销售计划,划分相应销售区域,针对性进行销售。2、提高营销人员技术水平,不断进行培训和学习。3、改变企业现有服务理念,做产品不仅仅是产品本身,更重要的是后续的增值服务,进行有效地规范服务流程管理和培训。 (三)营销渠道信息流管理 当今时代是知识爆炸的时代,是信息高度集中的时代,掌握了市场的信息,企业就获得了先机。因此在信息高速发展的今天,农业机械生产企业要想在市场经济的大环境下站稳脚跟,当务之急就是处理好信息管理,建议从以下三个反面进行管理:首先,建立完备的信息平台。一个功能完备的信息平台的建立,是营销工作得以展开的前提条件,同时对于企业来说,包括物流、机械生产状态,经销商分货量若能在一个完备的信息平台上表示出来,也方便了工作展开。②加强对信息的及时更新和监督工作,一个良好的平台得以建立,更重要的如何使各个部门得以长久地施行下去。对于企业来说,跟重要的是,加强对员工的教育和培训,同时要求各级工作人员及时更新信息,及时保存和查看,各级监督部门也要保证即使有效地进行监督,尤其对信息更换频次较为频繁的数据,及时地进行监督,保障其更新进度,这样才能使我们的企业方便及时查询各个数据,及时把握有效地信息,从而对企业的生产和销售加以把控,促使企业取得更好的发展。 三、 总结 本文通过对我国农业机械产品的营销现状进行分析和思考,针对出现的问题提出了几个加以改进的措施:整合营销渠道,加强基础工作,完善信息流管理等,希望农业机械生产和销售企业再此基础上加以改善,突破企业占现有的瓶颈,从而在市场经济的今天得到长远的发展。 猜你喜欢: 1. 有关3000字机械类论文发表 2. 3000字机械类论文参考范文 3. 4000字机械类论文参考例文 4. 机械制造与自动化论文3000字 5. 关于科技论文3000字左右 6. 关于机械方面毕业论文优秀范文

论文先给你粘一部分看看,再加二十分,发给你一份,或者50元卖给你目录摘要 1第一章 机械手设计任务书 毕业设计目的 本课题的内容和要求 2第二章 抓取机构设计 手部设计计算 腕部设计计算 臂伸缩机构设计 8第三章 液压系统原理设计及草图 手部抓取缸 腕部摆动液压回路 小臂伸缩缸液压回路 总体系统图 14第四章 机身机座的结构设计 电机的选择 减速器的选择 螺柱的设计与校核 17第五章 机械手的定位与平稳性 常用的定位方式 影响平稳性和定位精度的因素 机械手运动的缓冲装置 20第六章 机械手的控制 21第七章 机械手的组成与分类 机械手组成 机械手分类 24第八章 机械手Solidworks三维造型 上手爪造型 螺栓的绘制 30毕业设计感想 35参考资料 36送料机械手设计及Solidworks运动仿真摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。关键字 机械手,AutoCAD,Solidworks 。第一章 机械手设计任务书毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。其主要目的:一、 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。二、 培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。四、 培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。本课题的内容和要求(一、)原始数据及资料(1、)原始数据:a、 生产纲领:100000件(两班制生产)b、 自由度(四个自由度)臂转动180º臂上下运动 500mm臂伸长(收缩)500mm手部转动 ±180º(2、)设计要求:a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图(一套)b、液压原理图(一张)c、机械手三维造型d、动作模拟仿真e、设计计算说明书(一份)(3、)技术要求主要参数的确定:a、坐标形式:直角坐标系b、臂的运动行程:伸缩运动500mm,回转运动180º。c、运动速度:使生产率满足生产纲领的要求即可。d、控制方式:起止设定位置。e、定位精度:±。f、手指握力:392Ng、驱动方式:液压驱动。(二、)料槽形式及分析动作要求( 1、)料槽形式由于工件的形状属于小型回转体,此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图所示,该装置结构简单,不需要其它动力源和特殊装置,所以本课题采用此种输料槽。图机械手安装简易图(2、)动作要求分析如图所示动作一:送 料动作二:预夹紧动作三:手臂上升动作四:手臂旋转动作五:小臂伸长动作六:手腕旋转预夹紧手臂上升手臂旋转小臂伸长手腕旋转手臂转回图 要求分析第二章 抓取机构设计

机械手臂论文答辩

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机械手是一种用于工业生产中的自动化机器人设备,它的工作原理是通过电机、减速器、传感器、控制系统等部件的协同配合,实现对机械手臂的控制和运动。机械手的控制可以通过以下几个方面实现:

关节机器人,也称关节手臂机器人或关节机械手臂,是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。优点:有很高的自由度,5~6轴,适合于几乎任何轨迹或角度的工作可以自由编程,完成全自动化的工作提高生产效率,可控制的错误率代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作,比如,汽车外壳点焊缺点:价格高,导致初期投资的成本高生产前的大量准备工作,比如,编程和计算机模拟过程的时间耗费长。

原理就是通过人控制软件 通过软件控制机械部分来满足用户的需求。采用PLC编程软件写程序控制。

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Industrial automatic control manipulator is often used in the field of a kind of automatic crawl, operation of the device used in automatic production line, automata up-down material, nc equipment automatic change device. The pneumatic technology is compressed air as medium, powered by gas transmission technology, its energy, high reliability, long service life, no pollution to environment and so on the drive system using manipulator in pneumatic technology. Pneumatic manipulator as a manipulator, it has simple structure, light weight, rapid and stable, reliable, energy-saving and polluting the environment advantages and widely application. Therefore, the study of pneumatic manipulator has important practical value. This paper is KNT - P301 pneumatic manipulator training device for research object, use PLC to control the operation of pneumatic paper mainly studies the pneumatic manipulator based on PLC control system.

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你主要是想翻译什么内容啊,对于机械手你可以去查找FESTO样本去查找相关的气缸,进行PLC编程必须选择相对应的电磁阀,等相关配件,再进行电气控制来控制电磁阀的有无电进而控制机械手的气缸动作。

如何设计一个机械手臂论文

引 言在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等,已经随处可见。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术,是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物,并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。在我国,近几年来也有较快的发展,并取得一定的效果,受到机械工业和铁路工业部门的重视。本课题拟开发物料搬运机械手,采用日本三菱公司的FX2N系列PLC,对实验室现有的TVT—99D机械手模型进行开发。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、汽缸、气控机械抓手等;电气方面由步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、旋转码盘、操作台等部件组成。我们利用可编程技术,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。本课题是有我和徐立同同学合作共同完成,在整个设计过程中徐立同同学主要负责硬件方面如接线、画各个电气设备的电路接线图等;而我则是主要负责软件部分,在实际的设计调试过程中我主要负责PLC的接线编程、调试等工作。当然了硬件和软件是不分家的,谁也离不开谁,因此,在整个设计过程中各种方案的敲定与实施均是由我们俩个在指导老师的帮助下共同研究、推敲、讨论试验调试中确定的。为了能够实现机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线。再加上本课题开发的机械手采用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制,是一种按预先设定的程序进行工件的搬运的自动化装置,可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,并要实现根据工件的简单的变化要求随时更改相关控制参数。为达到这些要求,我们设计的控制方案尽量在我们力所能及的范围内选择最佳的方案。如在本设计中遇到的对直流电机的控制问题中,在控制直流电机正反转的问题上通过老师的指导我们想到了两种控制方案:一种是在原设备的基础上加上四个继电器实现其控制功能;另一种则是根据三菱公司的FX2N系列PLC的输出端的内部电路的特点,可以在不增加其他设备的情况下实现控制要求。我在最大限度的满足工艺流程和控制要求的同时,还要考虑要有很高的性价比,因此我们选择了后一种方案。也许后一种方案有其弊端,但目前还没有发现。望大家多多指教。当然了,由于我们水平的限制和时间的仓促,在很多地方的控制方案还不是很理想,同时还遗留有很多的问题,需要进一步的研究中才能解决,望各位老师和广大同学批评和指教。 机械手的毕业设计说明书一.前言1.1设计的意义与作用机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。 在工业生产过程中,尤其在自动流水线上,零件的加工和搬运都可能用到机械手。本课题就为解决海门恒豪制针有限公司在缝纫机针的生产过程中,抛光这一工艺工作。缝纫机针且夹紧不方便,要使用一个专用夹具用于抛光工作,为了解决以上传统的缺点,设计了该液压式摆动机械手。机械手的工作原理 该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求,工作要求就是机械手臂的上下能够摆动,手臂的回转运动,手腕的回转运动及手部的夹持运动,本次设计的机械手主要用于缝纫机针的抛光工作,可用几台液压摆动机械手与抛光机相配合,进行协调实现抛光工作的自动化生产线,机械手的手指夹持缝纫机针,在即旋转又往复移动的抛光机上进行上下摆动,根据抛光工艺过程,自动线上有4台机械手,各机械手间互传递着缝纫机针,调换缝纫机针的大小头,并进行粗精抛光操作。1.3抛光自动生产线的组成及工作原理抛光自动生产线的平面布置图如下:1.4.自动生产线的工作方式及组成: 全线由震动式顺针机,上料工作台,4台机械手,4台抛光机和装针斗组成。4只抛光轮分别由电动机带动旋转,由另外的电动机经传动装置(如曲柄滑块机构)带动4只抛光轮一同作左右往复运动,每台机械手分别由自身的电子程序控制器控制,根据抛光工艺要求所编制的程序,依次进行程序转换,控制机械手液压系统的电磁换向阀,从而使机械手按程序进行各种动作。 4台机械手动作相同,全自动线动作过程如下:机械手1在上料位置工人将待抛光的针70-80支,经震动式顺针机整齐后送到待夹料位置,发信号启动,机械手1的手指将针夹牢,手臂顺时针回转90°到抛光位置(此时抛光机已经旋转并左右移动),手臂上下摆动一次,手腕回转180°手臂再上下摆动一次(手臂两次下摆动作时间不同,根据需要可自行调整),手臂顺时针再回转90°(即到180°位置),机械手1和机械手2同到换夹针位置,机械手2先将缝纫机针夹牢后再发信号,机械手1的手指才松开,并开始复原,即手臂逆时针回转180°,同时手腕反向回转180°,到达上料位置,等待下个工作循环,机械手2,机械手3,机械手4的动作程序与机械手1相同。缝纫机针就在各机械手间依次传递,调换针的大小头,进行粗抛和精抛操作。当机械手4抛光程序完成后,其手臂转到下料位置时手指松开,将抛光好的针卸到装针2.1液压摆动机械手的工作参数 抓针数量:一次夹持缝纫机针70-80只 座标型式:球坐标 自由度数:3个 手臂回转范围:0°-180° 手臂回转速度:90°/S 手臂的俯仰范围:0°-180° 驱动方式:液压驱动 控制方式:采用电子程序控制 定位方式:手臂回转的两端位置用死挡铁定位 手臂俯仰两端点:用活塞与端盖相碰定位2.2液压摆动机械手的工作原理简图:结论 液压摆动机械手能将工件从一个工位,传到下一个工位的工作,它从外部结构上把自动线中的各台自动机床联系成一个整体。有一定的握力和工作速度,有准确的定位精度,将零件可靠地装上夹具,能准确可靠的完成预定工作。参考文献

论文先给你粘一部分看看,再加二十分,发给你一份,或者50元卖给你目录摘要 1第一章 机械手设计任务书 毕业设计目的 本课题的内容和要求 2第二章 抓取机构设计 手部设计计算 腕部设计计算 臂伸缩机构设计 8第三章 液压系统原理设计及草图 手部抓取缸 腕部摆动液压回路 小臂伸缩缸液压回路 总体系统图 14第四章 机身机座的结构设计 电机的选择 减速器的选择 螺柱的设计与校核 17第五章 机械手的定位与平稳性 常用的定位方式 影响平稳性和定位精度的因素 机械手运动的缓冲装置 20第六章 机械手的控制 21第七章 机械手的组成与分类 机械手组成 机械手分类 24第八章 机械手Solidworks三维造型 上手爪造型 螺栓的绘制 30毕业设计感想 35参考资料 36送料机械手设计及Solidworks运动仿真摘要本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。关键字 机械手,AutoCAD,Solidworks 。第一章 机械手设计任务书毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。其主要目的:一、 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。二、 培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。四、 培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。本课题的内容和要求(一、)原始数据及资料(1、)原始数据:a、 生产纲领:100000件(两班制生产)b、 自由度(四个自由度)臂转动180º臂上下运动 500mm臂伸长(收缩)500mm手部转动 ±180º(2、)设计要求:a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图(一套)b、液压原理图(一张)c、机械手三维造型d、动作模拟仿真e、设计计算说明书(一份)(3、)技术要求主要参数的确定:a、坐标形式:直角坐标系b、臂的运动行程:伸缩运动500mm,回转运动180º。c、运动速度:使生产率满足生产纲领的要求即可。d、控制方式:起止设定位置。e、定位精度:±。f、手指握力:392Ng、驱动方式:液压驱动。(二、)料槽形式及分析动作要求( 1、)料槽形式由于工件的形状属于小型回转体,此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽,如图所示,该装置结构简单,不需要其它动力源和特殊装置,所以本课题采用此种输料槽。图机械手安装简易图(2、)动作要求分析如图所示动作一:送 料动作二:预夹紧动作三:手臂上升动作四:手臂旋转动作五:小臂伸长动作六:手腕旋转预夹紧手臂上升手臂旋转小臂伸长手腕旋转手臂转回图 要求分析第二章 抓取机构设计

圆柱坐标型工业机械手设计2006-12-04 21:11圆柱坐标型工业机械手设计(完整一套设计,有说明书:论文,图纸)001_装配图-A0_横向.dwg002_装配等轴测图-A0_纵向.dwg003_机械手传动原理图_A4_纵向.dwg004_机构简图-A4_纵向.dwg005_工作空间投影图_A3_纵向.dwg006_手爪驱动气缸_A4_横向.dwg007_活塞杆3连接块_A4_横向.dwg008_底座_A3_纵向.dwgThe Principles HARMONIC DRIVE 谐 波 传 动 原 理.doc001_任务书.doc002_成绩评定表.doc003_1_毕业设计(论文)书_封面.doc003_2_毕业设计(论文)书_目录.doc003_3+4_毕业设计(论文)书.doc目 录<一>、摘要………………………………………………………….1<二>、工业机械手总体设计……………………………………….2 一、运动设计及确定主要参数……………………………………………….2 二、驱动系统和位置检测装置的选择……………………………………….3 三、结构布置上的要求……………………………………………………….3 四、设计方法………………………………………………………………….3<三>、工件的计算………………………………………………….4<四>、工业机器人机构简图……………………………………….4<五>、末端执行器的结构与设计………………………………….5一、设计要求………………………………………………………………….5二、弹性机械手的结构……………………………………………………….5三、手指夹紧力的计算……………………………………………………….6四、手指式手部结构和驱动力计算………………………………………….6五、气缸的设计与计算……………………………………………………….7<六>、小臂的结构与设计………………………………………….9一、设计要求………………………………………………………………….9二、小臂的结构……………………………………………………………….9三、驱动力计算……………………………………………………………….9四、气缸的设计与计算……………………………………………………….10五、小臂抗弯刚度校核……………………………………………………….11<七>、大臂的结构与设计………………………………………….11一、设计要求………………………………………………………………….11二、大臂的结构……………………………………………………………….11三、驱动力计算……………………………………………………………….11四、校核活塞杆的稳定性…………………………………………………….12<八>、腰座的结构设计及计算…………………………………….13一、设计时注意的问题……………………………………………………….13二、腰座的结构结构………………………………………………………….13三、轴承的选择及较核……………………………………………………….14四、电机的计算及选择……………………………………………………….16五、谐波减速器及其选用…………………………………………………….17参考文献…………………………………………………………….19[摘要]: 使用SolidWorks 2000设计出机械手的总体结构。在设计过程中使用SolidWorks中的质量特征工具,对零件的质量、密度、体积、重心、惯性主轴和惯性力矩进行辅助设计计算,可以大大减轻在设计过程中繁琐计算及校核步骤。[关键词]:机械手、SolidWorks、简图、汽缸、步进电机、轴承[Abstract]: Make use of the SolidWorks 2000 to design the collectivity machinery of manipulator. And use the quality-character-tools of the Solidworks to assistant design and calculate the part of the quality、density、volume、barycenter、inertia of principal axis and inertia moment. It can greatly ease the heavy calculate and the process of verify in the course of design.[Key words]: manipulator、SolidWorks、sketch、cylinder、axletree参考文献1. 周伯英·工业机器人设计·机械工业出版社·. 龚振帮编·机器人机械设计·电子工业出版社·. (日)藤森洋三·机构设计·机械工业出版社·. (日)加藤一郎·机械手图册·上海科技出版社·. 成大光编·机械设计图册(5)·化学工业出版社·. 何存兴编·液压传动与气压传动·华工科技大学出版社·. 沈鸿·机械工程手册(10)·机械工业出版社·. <机械设计师手册>>编写组编·机械设计师手册·机械工业出版社·. 日本液压气动协会编·液压气动手册·机械工业出版社·. 东北工学院<<机械零件设计手册>>编写组编·机械零件设计手册·冶金工业出版社·. 周开勤编·机械零件手册·高等教育出版社·. 沈利华·机械设计手册(软件版)·机械工业部设计研究院13. 吴振彪编·机电综合设计指导·湛江海洋大学·

机械手臂论文八百字

引 言在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等,已经随处可见。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术,是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物,并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。在我国,近几年来也有较快的发展,并取得一定的效果,受到机械工业和铁路工业部门的重视。本课题拟开发物料搬运机械手,采用日本三菱公司的FX2N系列PLC,对实验室现有的TVT—99D机械手模型进行开发。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、汽缸、气控机械抓手等;电气方面由步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、旋转码盘、操作台等部件组成。我们利用可编程技术,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。本课题是有我和徐立同同学合作共同完成,在整个设计过程中徐立同同学主要负责硬件方面如接线、画各个电气设备的电路接线图等;而我则是主要负责软件部分,在实际的设计调试过程中我主要负责PLC的接线编程、调试等工作。当然了硬件和软件是不分家的,谁也离不开谁,因此,在整个设计过程中各种方案的敲定与实施均是由我们俩个在指导老师的帮助下共同研究、推敲、讨论试验调试中确定的。为了能够实现机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线。再加上本课题开发的机械手采用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制,是一种按预先设定的程序进行工件的搬运的自动化装置,可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,并要实现根据工件的简单的变化要求随时更改相关控制参数。为达到这些要求,我们设计的控制方案尽量在我们力所能及的范围内选择最佳的方案。如在本设计中遇到的对直流电机的控制问题中,在控制直流电机正反转的问题上通过老师的指导我们想到了两种控制方案:一种是在原设备的基础上加上四个继电器实现其控制功能;另一种则是根据三菱公司的FX2N系列PLC的输出端的内部电路的特点,可以在不增加其他设备的情况下实现控制要求。我在最大限度的满足工艺流程和控制要求的同时,还要考虑要有很高的性价比,因此我们选择了后一种方案。也许后一种方案有其弊端,但目前还没有发现。望大家多多指教。当然了,由于我们水平的限制和时间的仓促,在很多地方的控制方案还不是很理想,同时还遗留有很多的问题,需要进一步的研究中才能解决,望各位老师和广大同学批评和指教。 机械手的毕业设计说明书一.前言1.1设计的意义与作用机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。 在工业生产过程中,尤其在自动流水线上,零件的加工和搬运都可能用到机械手。本课题就为解决海门恒豪制针有限公司在缝纫机针的生产过程中,抛光这一工艺工作。缝纫机针且夹紧不方便,要使用一个专用夹具用于抛光工作,为了解决以上传统的缺点,设计了该液压式摆动机械手。机械手的工作原理 该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求,工作要求就是机械手臂的上下能够摆动,手臂的回转运动,手腕的回转运动及手部的夹持运动,本次设计的机械手主要用于缝纫机针的抛光工作,可用几台液压摆动机械手与抛光机相配合,进行协调实现抛光工作的自动化生产线,机械手的手指夹持缝纫机针,在即旋转又往复移动的抛光机上进行上下摆动,根据抛光工艺过程,自动线上有4台机械手,各机械手间互传递着缝纫机针,调换缝纫机针的大小头,并进行粗精抛光操作。1.3抛光自动生产线的组成及工作原理抛光自动生产线的平面布置图如下:1.4.自动生产线的工作方式及组成: 全线由震动式顺针机,上料工作台,4台机械手,4台抛光机和装针斗组成。4只抛光轮分别由电动机带动旋转,由另外的电动机经传动装置(如曲柄滑块机构)带动4只抛光轮一同作左右往复运动,每台机械手分别由自身的电子程序控制器控制,根据抛光工艺要求所编制的程序,依次进行程序转换,控制机械手液压系统的电磁换向阀,从而使机械手按程序进行各种动作。 4台机械手动作相同,全自动线动作过程如下:机械手1在上料位置工人将待抛光的针70-80支,经震动式顺针机整齐后送到待夹料位置,发信号启动,机械手1的手指将针夹牢,手臂顺时针回转90°到抛光位置(此时抛光机已经旋转并左右移动),手臂上下摆动一次,手腕回转180°手臂再上下摆动一次(手臂两次下摆动作时间不同,根据需要可自行调整),手臂顺时针再回转90°(即到180°位置),机械手1和机械手2同到换夹针位置,机械手2先将缝纫机针夹牢后再发信号,机械手1的手指才松开,并开始复原,即手臂逆时针回转180°,同时手腕反向回转180°,到达上料位置,等待下个工作循环,机械手2,机械手3,机械手4的动作程序与机械手1相同。缝纫机针就在各机械手间依次传递,调换针的大小头,进行粗抛和精抛操作。当机械手4抛光程序完成后,其手臂转到下料位置时手指松开,将抛光好的针卸到装针2.1液压摆动机械手的工作参数 抓针数量:一次夹持缝纫机针70-80只 座标型式:球坐标 自由度数:3个 手臂回转范围:0°-180° 手臂回转速度:90°/S 手臂的俯仰范围:0°-180° 驱动方式:液压驱动 控制方式:采用电子程序控制 定位方式:手臂回转的两端位置用死挡铁定位 手臂俯仰两端点:用活塞与端盖相碰定位2.2液压摆动机械手的工作原理简图:结论 液压摆动机械手能将工件从一个工位,传到下一个工位的工作,它从外部结构上把自动线中的各台自动机床联系成一个整体。有一定的握力和工作速度,有准确的定位精度,将零件可靠地装上夹具,能准确可靠的完成预定工作。参考文献

生产力在不断进步,推动着科技的进步与革新,以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来,人力劳动已经逐渐被机械所取代,而这种变革为人类社会创造出巨大的财富,极大地推动了人类社会的进步。时至今天,机电一体化,机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性,进一步增强对机械的利用效率,使之为我们创造出愈加巨大的生产力,并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。德沃尔曾于1946年发明了一种系统,可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利,这种机械手臂按程序进行工作,可以根据不同的工作需要编制不同的程序,因此具有通用性和灵活性,英格伯格和德沃尔都在研究机器人,认为汽车工业最适于用机器人干活,因为是用重型机器进行工作,生产过程较为固定。1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。我国1993年的机器人装机台数约在1000台,仅占全世界的,显得无足轻重,其中,国产机器人所占比例更低。 目前我国的机器人总数虽然较少,但国内机器人市场需求却很大,并呈上升趋势。在国家"七五"和"八五"攻关以及"863"计划等的推动下,我国机器人技术已有较大发展。智能机器人的研究获得进展,在机器人技术型号、机器人应用工程和机器人基础技术研究等方面取得显著成绩,跟踪了国际高级机器人技术,缩短了与国际先进水平的差距。1993年,全国机器人装机台数比1991年翻了一番,相对增长率很大。 尽管有人对我国发展机器人技术尚存模糊认识,但是,越来越多的人已经认识到,高级机器人(包括工业机器人和智能机器人)是关键的自动化技术之一,是我国现代化建设必不可少的重要技术。这种高技术涉及柔性加工系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、智能制造系统(IMS)、柔性自动化(FA)和自动工厂(AF)等, 机器人是多学科交叉的产物,集成了运动学与动力学、机械设计与制造、计算机硬件与软件、控制与传感器、模式识别与人工智能等学科领域的先进理论与技术。同时,它又是一类典型的自动化机器,是专用自动机器、数控机器的延伸与发展。当前,社会需求和技术进步都对机器人向智能化发展提出了新的要求。 随着社会进步的步伐日益加快,对自动化的需求正在从制造业向工程、社会、生活等广泛领域扩展。原来在工厂结构化环境下工作的自动机器或工业机器人,适合于大规模、较少柔性和变动的生产环境,对智能程度并无过高要求,而在广泛领域内所需要的自动机器,则要满足不同的非结构环境下的不同需求,必须具有综合集成和自主的能力,向以技术集成为特征征的智能机器人发展。信息技术需要载体,用信息化改造传统工业和各行各业,最后都要落实到用自动机器去完成信息的物化,机器人就是其载体之一。而另一方面,信息技术的发展,特别是高性能计算机、通讯网络和电子器件、模式识别和信号处理、软件等技术的进展,又可促进机器人本身“智力”和“体质”的增强,为机器人向智能化、多样化发展创造条件,机器人技术与信息技术的这种互动发展在信息技术飞速发展的今天更为突出,这使机器人的高技术含量不断得到提升,始终处于高技术研究的前沿。 机器人由于本身具有无限的想象空间,历来是概念创新、技术创新的源泉,无论是在空间、水下、救灾、服务、医疗、娱乐……领域,都可根据需要设想出具有对应功能的智能机器人,而且这种想象空间由低到高,永无止境。当前,由于自动化的概念正在急速向广泛领域扩展,而信息技术的发展又极大地提高了机器人的智能程度,使这种想象空间的扩展有了需求和实现的可能,从而会更加激励围绕机器人的概念创新和技术创新,并蕴含着产生各种竞争前核心技术的可能性,从而必然是国际科技创新的重要竞争点。 机器人是多学科交叉的产物,但随着机器人应用环境和任务的复杂化,在非结构复杂环境下的信息综合与处理、针对复杂任务的规划和协调的难度和影响变得突出,需要采用信息反馈、优化控制、协调集成的理论、方法与技术去解决,控制学科在系统优化和综合集成方面的优势,将越来越在智能机器人中发挥主导作用。而智能机器人作为一种自动化系统,无论在理论与技术的覆盖面与前沿性、与各种先进信息技术的结合以及物理实现的多样性方面都是其它任何一类自动化系统所不能比拟的。因此,机器人在自动化科学技术中的代表性和地位将随着其应用范围的拓宽、所采用信息技术的更新和智能程度的提高,得到进一步的认可。 在机器人向智能化的发展中,多机器人协作系统是一类具有覆盖性的技术集成平台。如果说单个机器人的智能化还只是使个体的人变得更聪明,那么多机器人协作系统则不但要有一批聪明的人,还要求他们能有效地合作。所以它不仅反映了个体智能,而且反映了集体智能,是对人类社会生产活动的想象和创新探索。 多机器人协作系统有着广泛的应用背景,它与自动化向非制造领域的扩展有着密切的联系,由于应用环境转向非结构化,多移动机器人系统应能适应任务的变化以及环境的不确定性,必须具有高度的决策智能,因而,对多移动机器人协作的研究已不单纯是控制的协调,而是整个系统的协调与合作。在这里,多机器人系统的组织与控制方式在很大程度上决定了系统的有效性。多机器人协作系统还是实现分布式人工智能的典范。分布式人工智能的核心是把整个系统分成若干智能、自治的子系统,它们在物理和地理上分散,可独立地执行任务,同时又可通过通信交换信息,相互协调,从而同完成整体任务,这无疑对完成大规模和复的任务是富有吸引力的,因而很快在军事、信及其他应用领域得到了广泛重视。多机器协作系统正是这种理念的具体实现,其中每机器人都可看作是自主的智能体,这种多智体机器人系统MARS(Multi—AgentRoboticSystems)现已成为机器人学中一个新的研究热点。 多移动机器人系统由于具有移动功能,能在非结构环境下完成复杂任务,是多机器人协作系统中最具典型意义和应用前景、也是得到最广泛研究的一类系统。 体系结构是系统中机器人之间逻辑上和物理上的信息关系和控制关系,以及问题解能力的分布模式,它是多移动机器人协作行为的基础。一般地,多移动机器人协作系统的体系结构分为集中式(Centralized)和分式(Distributed)两种。集中式体系结构可用一个单一的主控机器人(Leader)来规划,该机器人具有关于系统活动的所有信息。而分布式体系结构则没有这样一个机器人,其中所有机器人相对于控制是平等的。尽管集中式体系结构可实现全局最优求解,但因考虑到不确定性影响,实际上人们更偏好分布式结构。近年采,在分布式体系结构中,为了克服机器人在实际环境中对环境建模的困难,,提高多移动机器人协作系统的鲁棒性和作业能力,一些学者采用了基于行为的反应式控制体力,一些学者采用了基于行为的反应式控制体系结构,将合作行为建立在一种反应模式上,加快了移动机器人对外界的响应,避免了复杂的推理,从而提高了系统的实时性。 感知是智能机器人行动的基础,包括“感觉”(传感)和“知道与理解”信息融合与利用)。在移动机器人中最主要的感知问题是定位和环境建模问题[7]o虽然已有里程计推算、基于视觉的路标识别、基于地图匹配的全局定位、陀螺导航、GPS等多种定位方法,但在未知非结构环境中,目前有GPS才能实现可实用的全局定位。但GPS同时受到精度、安全等因素的限制。如何借助机器人之间的配合提高定位和环境建模能力,是研究多移动机器人系统智能的重要内容。近年来,提出了多种环境地图建立与定位的同步处理方法[8],其中环境建模与定位过程是相互伴随的,两者在彼此迭代的过程中逐步清晰化,但往往要求苛刻的环境条件。此外,在不少协作任务中只需要合作者间的相对位置信息,如编队及局部避碰等,因此基于传感器的局部定位也受到关注,机器人之间通过超声、红外、激光或视觉等传感器相互探测,然后通过统计、滤波等算法进行信息融合,由此得到系统中各机器人的相对位置。 我国在该领域的研究工作已经起步,在863计划、自然科学基金等资助下,经过多年的持续研究,国内已经有一批单位,在局部领域达到了较高的研究水平,实验研究情况也有了明显改善,但也遇到了诸多困难,尤其是在复杂系统控制与分布式智能领域的相关基础研究明显不足,缺乏强有力的理论和技术支持,而且大部分技术对环境的要求比较苛刻这诸多原因限制了多移动机器人系统的发展和向实用系统的转化面对真实世界的非结构化和动态特点,高适应性,、高柔性的协作理论、方法与技术将是今后的研究重点。

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