焊接機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、附件B：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告1、課題的目的及意義、課題的目的及意義由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危機(jī)生命。以電焊為例高溫電弧光產(chǎn)生的紫外線(UVR)和紅外線(IFR)對(duì)眼及皮膚造成嚴(yán)重?fù)p傷；電弧焊接時(shí)，焊條中的焊芯、藥皮和金屬母材在電弧高溫下熔化、蒸發(fā)、氧化、凝集，產(chǎn)生大量金屬氧化物及其他物質(zhì)的煙塵，長期吸入可引起焊工塵肺；各種焊件和焊條中均含有數(shù)量

2、不等的錳，在通風(fēng)不良場所如船艙、鍋爐或密閉容器內(nèi)施焊，長期吸入含錳的煙塵可發(fā)生錳中毒。因此焊接機(jī)械手就在這樣誕生了它代替了工人自動(dòng)化的完成各種焊接任務(wù)，一方面改善了工人勞動(dòng)條件，另一方面，焊接質(zhì)量穩(wěn)定、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率提高[8]。本課題的目的和意義就是設(shè)計(jì)一臺(tái)關(guān)節(jié)型自動(dòng)焊接機(jī)器人來代替工人進(jìn)行對(duì)人體有害的焊接工作，從而改善工人的勞動(dòng)條件，同時(shí)焊接質(zhì)量也得到了保證，焊接生產(chǎn)率得到大幅度提高。2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究

3、背景2.12.1機(jī)器人的發(fā)展歷程機(jī)器人的發(fā)展歷程自從世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人UNIMATE于1959年在美國誕生以來，機(jī)器人的應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代是示教再現(xiàn)型機(jī)器人。這類機(jī)器人操作簡單，不具備外界信息的反饋能力，難以適應(yīng)工作環(huán)境的變化，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用受到很大限制。圖1世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人UNIMATEUNIMATE第二代是具有感知能力的機(jī)器人。這類機(jī)器人對(duì)外界環(huán)境有一定的感知能力，具備如聽覺、

4、視覺、觸覺等功能，工作時(shí)借助傳感器獲得的信息，靈活調(diào)整工作狀態(tài)，保證在適應(yīng)環(huán)境的情況下完成工作。第三代是智能型機(jī)器人。這類機(jī)器人不但具有感覺能力，而且具有獨(dú)立判斷、行動(dòng)、記憶、推理和決策的能力，能適應(yīng)外部對(duì)象、環(huán)境協(xié)調(diào)地工作，能完成更加復(fù)雜的動(dòng)作，還具備故障自我診斷及修復(fù)能力。焊接機(jī)器人就是在焊接生產(chǎn)領(lǐng)域代替焊工從事焊接任務(wù)的工業(yè)機(jī)器人。早期機(jī)器人的價(jià)格不斷下降，性能不斷提升；另一方面，勞動(dòng)力成本不斷上升，我國由制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)，

5、需要提升加工手段，提高產(chǎn)品質(zhì)量和增強(qiáng)企業(yè)競爭力，這一切預(yù)示著機(jī)器人應(yīng)用及發(fā)展前景空間巨大。2.32.3焊接機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀焊接機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，當(dāng)前對(duì)機(jī)器人技術(shù)的研究十分活躍。我國有組織有計(jì)劃地發(fā)展機(jī)器人事業(yè)應(yīng)該說是從“七五”期間的科技攻關(guān)及實(shí)施“863計(jì)劃”開始的。經(jīng)過十幾年來的研制、生產(chǎn)、和應(yīng)用，有了長足的進(jìn)步。目前在一些方

6、面，如噴涂機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、特種機(jī)器人(水下、爬壁、管道、遙控等機(jī)器人)，已掌握了機(jī)器人的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，解決了控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置、軟件的設(shè)計(jì)和編制等關(guān)鍵技術(shù)；還掌握了自動(dòng)化噴漆線、弧焊自動(dòng)線(工作站)及其周邊配套設(shè)備的全線自動(dòng)通信、協(xié)調(diào)控制技術(shù)。現(xiàn)在，我國從事機(jī)器人研發(fā)的單位有200多家，專業(yè)從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)的企業(yè)有50家以上?！熬盼濉逼陂g，國家“863”高技術(shù)計(jì)劃己將沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化

7、股份有限公司、啥爾濱博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限責(zé)任公司、一汽集團(tuán)涂裝技術(shù)開發(fā)中心、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所、上海機(jī)電一體工程有限公司、四川綿陽四維焊接自動(dòng)化設(shè)備有限公司等確立為智能機(jī)器人主題產(chǎn)業(yè)化基地。大連組臺(tái)機(jī)床所、上海富安工廠自動(dòng)化公司、東風(fēng)汽車公司、昆明船舶公司、哈爾濱焊接研究所、安川北科公司等單位，也都憑借自己開發(fā)生產(chǎn)的特色機(jī)器人或應(yīng)用工程項(xiàng)目活躍在當(dāng)今國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場上。此外，一些科研院所和大學(xué)也均在進(jìn)行機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)日方面的研發(fā)工

8、作。近幾年，我國工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已突破十億元。我國機(jī)器人技術(shù)主題發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)是：根據(jù)2l世紀(jì)初我國國民經(jīng)濟(jì)對(duì)先進(jìn)制造及自動(dòng)化技術(shù)的需求，瞄準(zhǔn)國際前沿高技術(shù)發(fā)展方向創(chuàng)新性地研究和開發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)、產(chǎn)品技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)。未來工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)有：第一，危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境作業(yè)機(jī)器人：主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機(jī)器人：第二，醫(yī)用機(jī)器人：主要有腦外科手術(shù)輔助機(jī)器人，遙控