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L300MM智能機器小車設計畢業(yè)論文（設計）開題報告
系 別
機電學院
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
學生姓名
江曉平
學號
1121080317
指導教師
張薇薇
左桂蘭
題 目
L300MM智能機器小車設計
本題目的意義及國內外研究狀況：
智能小車，也稱輪式機器人，是一種以汽車電子為背景，涵蓋控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、計算機、機械等多科學的科技創(chuàng)意性設計，一般主要由路徑識別、速度采集、角度控制及車速控制等模塊組成。研究智能小車對現代機器人技術是有很大的幫助的。
一、國外智能小車的現狀研究
智能小車的發(fā)展現狀其實是和機器人的發(fā)展現狀是一樣的，因為機器人大致可以分為兩種，輪式機器人和足式機器人。智能小車就是輪式機器人中的一種。
在國外，機器人技術應用最多的就是制造業(yè)，并且已取得了較為顯著進展，已成為一種標準設備而得到工業(yè)界廣泛應用，從而也形成了一批在國際上較有影響力的、知名機器人公司。如德國的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。據專家預測，機器人產業(yè)是繼汽車、計算機之后出現的一種新的大型高技術產業(yè)。
美國和日本多年來引領國際機器人的發(fā)展方向，代表著國際上機器人領域的最高科技水平。目前，日本除了比較關注特種機器人和服務機器人以外，還注重中間件的研制。然而，近年來日本基本上在做模仿性的工作，突破性技術比較少。而美國在機器人領域的技術開發(fā)方面，一直保持著世界領先地位。再有，美國主要做高附加值的產業(yè)，比如軍用機器人，目前世界銷售的9000臺軍用機器人之中，有60%來自美國。比如：美國最近研制成功的Big Dog軍用機器人，能負重100公斤，行進速度跟人相當，每小時達到五公里，還能適應各種地形，即使是在側面受到沖擊時也能保持很好的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
由此可見，機器人領域在國外呈良好的發(fā)展勢頭。
二、國內智能小車的現狀研究
相比于國外，我國的機器人產品生產企業(yè)比較少，目前沈陽新松機器人股份有限公司、哈爾濱博實自動化設備有限責任公司和北京機械工業(yè)自動化研究所工程中心是三家主要生產基地，每家企業(yè)年產值相比國外企業(yè)仍有較大的差距，其中還包括一些機器人外圍產品，沒有形成規(guī)?；a，規(guī)模經濟并不突出。
據資料顯示，截止2008年底我國制造業(yè)擁有31400臺機器人，國產的不足千臺，而且缺乏整體核心技術的突破，尤其在自動控制、精加工和材料方面，具有中國知識產權的機器人很少，不少關鍵元器件至今尚不能自己生產或者性能不高，這些因素已經開始嚴重影響國產機器人做大做強步伐 。
但是從制造業(yè)的發(fā)展歷程看，我國正處于工業(yè)化過程中，生產手段必然要經歷機械化、自動化、智能化、信息化的變革，工業(yè)制成品也將經歷數量、質量、柔性低成本的發(fā)展階段，目前制造業(yè)普遍需要技術和設備升級改造，以增強競爭力，提高經濟效益，因此，我國機器人產業(yè)的發(fā)展空間很大
研究內容：
（1）對L300MM智能機器小車的進行設計。
（2）完成 L300MM智能機器小車的設計方案擬定；動力與傳動方案的設計、計算與分析；動作執(zhí)行機構的設計、計算與分析；其它設計計算與說明，設計總結。
（3）用AUTOCAD 或其他軟件繪制 L300MM智能機器小車的三維模型及其主要零件圖、總裝圖。
研究方法、手段及步驟：
根據任務書的要求及收集的資料，本課題的關鍵問題在于機械手臂的設計。搭載機械手的移動機器人本體為四輪萬向輪小車，它具備自主導航能力。在遇到物體時，可遠程控制并操作機械手抓取。車載機械手主要由執(zhí)行機構、驅動機構和控制系統(tǒng)3大部分組成。執(zhí)行機構是機械臂、機械手爪與基座的總稱。驅動機構有液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅動。目前專用機械手采用電氣驅動方式的較多。手部安裝與手臂前端是用來抓持工件(或工具)的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。手臂的作用是引導手指精確地抓住目標物體，并運送到所需要的位置上去，故手臂的位置需精確定位。手臂由以下幾部分組成：①動作元件，帶動手臂運動的動力裝置，在本車載機械手中為兩臺直流無刷伺服電機，驅動手臂運動；②導向裝置，保證手臂的正確方向及承受由于目標物體重量所產生的彎曲和扭轉力矩；③手臂，承接和承受外力作用的部件，手臂上的零部件都裝在手臂上。
機械手臂的設計還需要從其自由度出發(fā)，結合材料、動力、抓取的物品的形狀等方面，保證其能在特殊環(huán)境下準確的夾取指定的物品。
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指導教師意見：
指導教師簽名：