投球机器人结构设计（文献综述）.docx

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1、毕业设计（文献综述）课题名称投球机器人结构设计学院专业班级学号姓名指导教师（签字）教研室主任（签字）院长（签字）2022年12月13日一：课题研究的意义及背景通过查阅国内外的参考文献，可以了解到工业机械手及机器人的运用中，大部分的机械手结构被使用在实现流水线的生产上，结构机器人和机械手形式的自动化设备在现有的技术领域里面得到了快速的发展。在投球机器人的设计上，早在多年前就在国外得到了发展，实现了对代替人工捡拾球体和传动球体的过程。但是在国内的发展上还处于一个初步发展的阶段，所以在本次的设计上，通过查阅相关的设计文献，了解投球机器人的结构形式，设计简易的结构，满足本次壳体设计的基本要求。本次设计

2、的抓取球体的机械手的设计意义，能够更好的替代人工工作，实现解放人工投球的繁琐模式，提高练习的效率，开发出不同种类的机械手，满足不同种类的球体的捡拾和偷射上实现自动化机械手工作的形式。实现结构性和非结构性的发展，结合多样性的功能，实现人性化的机械性服务，提高系统化结构设计的技术能力。二：国内外的发展现状和趋势2.1 国内的发展现状和趋势在我国对投球机器人的研制和研发以及生产上，是落后于其他的发国家的，由于起步比较晚，使得智能投球机器人在我国的发展上，没有很大的提升。在研发上也是属于单方向上的研究，所以使得我国在智能投球机器人的发展上，一直停滞不前，直到九十年代中期，清华大学的智能移动的机器人的研

3、发上，通过了国家的相关的鉴定，实现了在市场上的生产和运用，上海交通大学的底面移动的机器人，在实现消防上的使用，使得我国在自动化机器人的使用上的空缺得到了填补。后来的发上，我国在研发上更加的重视智能化的设备，特别是在军事工作上，对机器人的使用慢慢的得到了发展，直到现代的发展上，很多高性能的机器人已经被大量的运用在工业上和生活中。很多种类的机器人在实现自身不同使用特性的要求下，可以满足人们在生活上的很多基本的要求，实现自动化的特点。很多工作中都是运用机械手实现转动，达到对物体进行抓取的工序。在机械手的结构设计上，现有的市场上的结构形式中有关节式的结构机械手，还有连杆式的机械手。不同结构形式的机械手

4、在这几年的发展上不断的实现提升达到了现代化工业发展上的要求。通过机械手的结构和机械臂的相互结合，形成机械人结构形式，达到运转和抓取一体化的机械传动结构。抓取曲轴机械手在现代机械人的发展中，通过科学技术的进步，实现机械手的飞速的发展，使得机械手的研究和使用上得到了广泛应用。在现代工业生产的过程中，使用机械手结构的生产方式是自动化工业生产线上的一种常见的生产方式。虽然在使用上没有人工操作的精确，但是可以根据实际的工作需要,能够更好的提高生产效率，达到减少人工操作的危险性等优势。在实际的技术发展上，得到了广泛的重视，越来越被使用和发展，现有的市场上的抓取机械手有两种结构形式,一种是比较普片的夹持结构

5、，也是夹持器，还有一种是多指结构的手指式机械手。两种结构在使用上夹持器在工厂里面的使用是最常见的，在生产和制造上成本较低，结构简单，操作性便捷。多指式的机械手，抓取的精度等级较高，在实现对精度要求比较高的工作条件下，实现采用多指结构形式的机械手比较多，在性能上更加的稳定和可靠。在机械手的发展中，是一个国家工业发展的水平体现，在工业上实现机械手的发展，体现出强大的技术生命力，在未来的发展中，机械手的发展是不可估量的，将在以后的生产和生活中占据主导力量。图1：长沙投球机械人大赛上的机器人2.2 国外的发展现状和趋势机械手的发展在1930年到1950年之间，就在苏联也伯恩斯坦的研究中有突破，从人手机

6、制的层度上来看，就提出了形象和人一样的运动机理。但是在被广泛的研究，实在1960年以来的发展，知道现在，在国外的机械手的发展上，已经有一个完整的体现，在一些发达国家，日本，美国等己经成功的进行机械手的开发，实现自动化控制为主的机械手结构，实现机械臂的完美结合，达到了优先于人的机械人结构设计。在20世纪70年代，美国进行机械手的研究中，稳定性的多动作搬运机械手，实现了系统化控制的模型设计，实现反转和向前运动的振动器，对机械手进行能量的分析增强了机械手的整个系统化的工作效率，随着现代科技社会的发展，机械手的需求的量的增加，和机械手能够在实际的问题上得到更好的解决，实现国外相继不断的研究出各种各样的

7、机器人结构，并且在实际的运用上已经很好地在工业生产上应用，达到了多个领域的运用，不断的进行机械手的发展。在美国进行投球机器人的研究中，稳定性的多动作智能化的投球机器人，实现了系统化控制的模型设计，实现反转和向前运动的控制器，对投球机器人进行能量的分析增强了投球机器人的整个系统化的工作效率，随着现代科技社会的发展，投球机器人的需求的量的增加，和投球机器人能够在实际的问题上得到更好的解决，实现国外相继不断的研究出各种各样的机器人扫地机结构，并且在实际的运用上已经很好地在工业生产上应用，达到了多个领域的运用，不断的进行投球机器人的发展。三、研究内容和研究方法1、研究内容本次课题主要研究的是投球的机械

8、手夹爪、底盘(底座)、篝火盘、机械臂、主支撑杆、手臂等传动机构的结构设计和分析，设计个传动部件的结构形式，精二维机构的绘制和组装，实现整体投球机器人的总体结构绘制，主要设计的内容如下：(1)、投球机器人的总体机构尺寸的确定和设计；(2)、投球机器人和篝火盘、支撑杆、连接臂之间的连接结构的设计；(3)、投球机器人的支撑位置、支架结构的确定，设计末端夹持球体结构形式的方案设计和论证；(4)、转动装置的电机选型、传动方案确定、投球机构设计、投射传动结构的设计计算；2、研究方法查阅相关资料，熟悉投球机器人的设计方法。借助文献，电脑软件等工具逐步完成以下内容：(1)投球机器人各传动关节装置的结构设计，选

9、择合适的电机和传动结构。(2)、设计技术参数的确定：投球准确度、投球速度、投球效率的确定和计算。(3)、投球机器人的结构设计：根据本次课题的基本要求，查阅资料后通过相应的设计步聚、参数选择，计算公式以及标准件等，最后绘制投球机器人的总体结构装配图。(4)、完成开题报告、文献综述，撰写毕业设计说明书一份。四、初步设计方案确定本次设计的参考国内投球机器人的结构，确定本次设计的方案结构图如下所示：图3：设计方案茴图末端机械手结构、j五、参考文献1宋吉来，俞建成等.轮桨腿一体化两栖机器人控制系统设计J.北京：微计算机信息.2009.2张毅刚，赵光权,孙宁等.TMS3201.F240X系列DSP原理、开

10、发与应用D.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2006.3熊新民，曹毅等.智能机器人运动关节集成驱动控制器研究J.北京：微计算机信息.2009.4高峰,冯培恩,高宇,周波,张强.挖掘机器人液压传动的伺服控制策略.北京：液压与气动.2002.5廖万辉，李琳等.基于机器视觉的工业机器人定位系统J.北京：微计算机信息.2009.6程宪平.机电传动与控制.北京：华中科技大学出版社.2003.7郭仁生.机械设计基础.北京：清华大学出版社.20O1.8张群生.液压与气动传动.北京：机械工业出版社.2007.9液压总纲.北京：国防工业出版社.2007.10电力拖动控制系统.北京：清华大学出版社.2003.11机

11、械制造专业毕业设计指导.北京：化学工业出版社.2007.12王承义.抓取物体机械手及其应用.北京：机械工业出版社.1981.13朱龙根.机械系统设计.北京：机械工业出版社.2004.14左健昆.液压与气压传动.北京：机械工业出版社.2005.15孔玉安.液压技术在工程中的应用.江苏科学技术出版社.1986.16孙志礼.机械设计.沈阳：东北大学出版社.2000.17BahiaKelkoul,AbdclmadjidBoumedieneStabilityanalysisandstudybetweenClassicalSlidingModeControl(SMC)andSuperTwistingAlgorithm(STA)forDoublyFedInductionGenerator(DFIG)underWindturbineJEnergy,2020.18JieWang,XiaoMa,Hongchao1.ietal.Self-triggeredslidingmodecontrolfordistributedformationofmultiplequadrotorsJ2020.指导教师意见：指导教师（签字）：年月H系审核意见：系主任（签字）：年月日学院毕业设计（论文）工作领导小组意见：组长（签字）：年月日