机械手设计开题报告
机械手开题汇报最终修正版
机械手开题汇报最终修正版1.机械手国内外发展现状工业机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。
工业机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作：代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。
目前主要应用与制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。
工业机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。
随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。
工业机械手是在第二次世界大战期间发展起来的，始于40年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究，它是一种主从型的控制系统。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
它的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的；1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上，又试制成一台数控示教再现型机械手。
运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩，用液压驱动；控制系统用磁鼓做储存装置。
不少球面坐标式机械手就是在这个基础上发展起来的；同年该公司和普曼公司合并成为万能制动公司，专门生产工业机械手。
1962年美国机械铸造公司也实验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运，可做点位和轨迹控制：该机械手的中央立柱可以回转、升降、伸缩，采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。
虽然这2种机械手出现在六十年代初，但都是国外机械手发展的基础。
从60年代后期起，喷漆、弧焊工业机器人相继在生产中开始应用。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制出一种Unimation—Vic.arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业。
联邦德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业：联邦德国Kuka公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制；日本是工业机器人发展最快，应用国家最多的国家，自1969年从美国引进两种典型机械手后，开始大力从事机械手的研究，目前以成为世界上工业机械手应用最多的国家之一。
机械手毕业设计开题报告
机械手毕业设计开题报告机械手毕业设计开题报告摘要：本文旨在介绍机械手的毕业设计开题报告。
机械手作为一种重要的自动化设备，广泛应用于工业生产线和各个领域。
本设计旨在设计一种具有高精度和高自动化程度的机械手，并通过实验验证其性能和可行性。
本文将从设计背景、目标、方法和预期结果等方面进行详细阐述。
1. 引言机械手是一种能够模拟人手动作的自动化装置，它通过机械结构和控制系统实现对物体的抓取、搬运和放置等操作。
随着工业自动化的不断发展，机械手在生产线上的应用越来越广泛。
然而，目前市场上的机械手普遍存在操作精度不高、自动化程度低等问题。
因此，设计一种具有高精度和高自动化程度的机械手具有重要的研究意义和应用价值。
2. 设计背景目前市场上的机械手大多采用传统的机械结构和控制系统，其精度和自动化程度无法满足现代工业生产的需求。
因此，本设计旨在通过引入先进的传感器技术和控制算法，设计一种具有高精度和高自动化程度的机械手，以提高生产效率和质量。
3. 设计目标本设计的主要目标是设计一种具有以下特点的机械手：- 高精度：能够实现对物体的准确抓取和放置，精度达到毫米级。
- 高自动化程度：能够通过编程实现自动化操作，并能够与其他设备进行联动。
- 灵活性：能够适应不同形状和尺寸的物体，并能够进行灵活的操作。
4. 设计方法本设计将采用以下方法来实现设计目标：- 机械结构设计：采用先进的机械结构设计方法，优化机械手的运动性能和刚度。
- 传感器技术应用：引入先进的传感器技术，如视觉传感器和力传感器，以实现对物体的准确感知和控制。
- 控制算法设计：设计高效的控制算法，实现机械手的自动化操作和精确控制。
5. 预期结果通过本设计，预期能够实现以下结果：- 设计出一种具有高精度和高自动化程度的机械手原型。
- 通过实验验证机械手的性能和可行性。
- 提出优化方案，进一步改进机械手的性能和功能。
6. 计划安排本设计将按照以下计划安排进行：- 第一阶段：调研和文献综述，了解机械手的发展现状和研究进展。
机械手毕业设计开题报告
机械手毕业设计开题报告一、选题背景及意义随着工业自动化的发展和应用，机械手作为一种重要的智能化机器人系统，已经成为了工厂自动化生产的关键设备之一。
它主要通过机械手臂和控制系统的相互配合，完成物料的搬运、装配、喷漆等工作。
随着我国工业经济的快速发展，机械手在生产过程中的应用越来越广泛；然而，由于我国的机械手制造技术还有待提升，因此市场上的机械手品质往往有着参差不齐的状况，稳定性和持续性都不尽如人意。
因此，如何提高机械手的稳定性和可靠性，为关注的焦点。
二、研究目的本文旨在通过对机械手的结构和控制系统的设计，提高机械手的稳定性和精准度，为机械手的普及使用和工业自动化生产提供一种新的思路和技术支持。
三、预期成果（1）通过理论分析和实验研究，构建一种新型机械手结构，使机械手的运动更加平稳、稳定。
（2）引入控制算法和局部运动控制等技术，提升机械手的精准度和速度。
（3）通过实际应用和多组实验数据的对比，验证该机械手的性能和可靠性。
四、研究方法1.从机械手的结构和运动规律出发，通过ADAMS、Solidworks等有限元分析软件对机械手进行结构仿真和性能分析。
2.设计控制系统的硬、软件结构，选择DC/AC伺服电机、编码器等关键部件，编写控制程序，实现多个轴的联动控制。
3.在机械手的不同运动轨迹上，通过“视觉传感器+控制程序”的组合方式进行实验数据采集和处理，进而建立机械手控制的数学模型。
4.通过实验对比和分析，寻找最优化的控制参数，进一步提高机械手的控制精度和稳定性。
五、论文结构1.绪论。
介绍机械手的相关背景和意义；明确选题的目的和意义；阐述研究意义与意义；梳理研究进展，研究现状；详细介绍本文的研究思路和研究方法。
2.机械结构设计与仿真分析。
通过有限元分析软件对机械手的结构进行仿真分析，提出一种优化的机械手结构方案，从而实现机械手的平稳、稳定运动。
3.控制系统设计。
详细介绍机械手的控制系统结构及其硬、软件的规划，包括选择关键部件、搭建控制程序、通过局部运动控制的方式提升机械手的精准度和速度的方法等。
机械手开题报告
机械手开题报告正文：1·项目背景及研究意义1·1 项目背景机械手是一种能够模拟人类手臂运动的装置，广泛应用于工业生产、医疗器械、军事领域等。
随着技术的不断发展，机械手在生产线上的应用越来越广泛，成为提高生产效率和品质的重要工具。
因此，研究机械手的设计和控制策略具有重要的理论和实际意义。
1·2 研究意义本项目旨在实现一个具有高精度、高速度和高可靠性的机械手系统。
该系统将能够完成人类手臂的复杂任务，提高生产效率和质量，减少劳动力成本。
此外，机械手还可以应用于危险环境下的作业，保障工人的安全。
2·研究目标与内容2·1 研究目标本项目的研究目标是设计并实现一个复杂任务的机械手系统，实现机械手的高精度、高速度和高可靠性。
2·2 研究内容a·机械手系统的结构设计：包括机械手的关节设计、传动系统设计、执行器设计等。
b·机械手系统的运动学分析：通过建立机械手的数学模型，研究机械手的运动规律和工作空间。
c·机械手系统的控制策略：包括机械手的运动控制、路径规划和力控制等。
d·机械手系统的性能评估：通过实验验证机械手系统的精度、速度和可靠性等指标。
3·研究方法与技术路线3·1 研究方法a·理论研究法：分析机械手的工作原理、运动规律和控制策略，建立数学模型。
b·数值模拟法：通过计算机仿真，验证机械手系统的运动学和控制算法的正确性和有效性。
c·实验研究法：设计实验平台，对机械手系统进行性能测试和评估。
3·2 技术路线a·机械手系统的结构设计：根据任务需求设计机械手的结构，选取合适的传动系统和执行器。
b·机械手系统的运动学分析：建立机械手的运动学模型，分析机械手的位姿、速度和加速度特性。
c·机械手系统的控制策略：设计机械手的运动控制算法、路径规划算法和力控制算法。
机械手设计开题报告
二、课题研究背景及意义
抓取稳定性、可靠性低； 对抓取物体形状自适应性差； 质量重，不能实现微小的位姿调整。
二、课题研究背景及意义
目前，社会对企业生产的产品的技术水平要求越来越 高，生产的产品品种形状成千上万，人们迫切从有毒、有害、 高温或危险的工作环境中解放出来愿望等原因, 随着科技水 平的提高以及经济的发展,机械手的应用领域还在不断的扩 大,概念也在不断地拓展,不再局限于搬运、焊接以及大批量 作业的机械手,而是机械手不仅可以替代人手完成一些简单 的操作,还能进行更加复杂的随形抓取和操作。随着机械手 研究的深入和各方面需求的巨大增长, 研制一款结构简单，
Control[C].1962,p:3-10
[3]T.Tomovic. Computer control of multi-jointed finger system for precise object-handing
[A].IEEE
Transactions on Systems. Man and Cybemetics[C]. 1982.p: 289-299.
. [13]俞昌东,姜力,黄海.残疾人假手的仿人和欠驱动机构研宄[J].机械设计,2007,24(9):44-46
[14] 王嘉研.欠驱动机械手的设计与实验研究[D].东北大学,2009.
参考文献
[15]卜夺夺.仿人机器人欠驱动灵巧手研究[D].杭州电子科技大学,2012. [16]卜夺夺,周建军,马天文 .腱传动仿人手指机构的设计与分析 [J].机电工程，2012,03:286-289. [17] 王光宇.五指仿人灵巧手的机构设计[J].才智,2013,15:207-208. [18] 张文增,马献德,黄源文,邱敏,陈强.末端强力抓取的欠驱动拟人机器人手[J].清华大学学报(自然科
机械手开题报告
机械手开题报告机械手开题报告1.引言1.1 研究背景在现代工业生产中，机械手作为一种重要的自动化设备，广泛应用于各个领域。
机械手的出现可以提高生产效率，减少人力成本，并且可以在一些危险环境中代替人工作业，保护工人的安全。
1.2 研究目的本次研究旨在设计并制造一款功能完善、性能稳定的机械手，满足工业生产中的自动化需求。
通过研究机械手的机构结构、控制系统以及工作性能等方面，探索机械手的优化设计和应用。
1.3 研究内容本次研究的具体内容包括：①机械手的结构设计②机械手的传动系统设计③机械手的控制系统设计④机械手的性能测试与分析2.机械手的结构设计2.1 机械手的机构形式机械手的机构形式可以采用串联型、并联型或混合型结构。
根据研究需要，本次设计选择了混合型结构，即在基座上设计一个旋转基座和一个活动式手臂。
2.2 机械手的关节设计机械手的关节设计应考虑旋转灵活度、承载能力等因素。
本次设计选择了直线型关节和旋转型关节，分别实现机械手的直线运动和旋转运动。
2.3 机械手的末端执行器设计机械手末端执行器的设计应考虑抓取物体的能力、精度等因素。
本次设计选择了夹爪式末端执行器，能够灵活抓取不同形状的物体。
3.机械手的传动系统设计3.1 传动方式选择根据机械手的运动特点，本次设计选择了电动驱动方式，并采用减速器传动实现机械手各关节的运动。
3.2 传动装置选型本次设计选用直流电机作为驱动源，配合减速器和伺服控制系统实现机械手的精确控制。
3.3 转动速度和扭矩计算根据机械手在工作时的载荷大小和运动速度要求，计算出各关节的转动速度和扭矩要求。
4.机械手的控制系统设计4.1 控制器的选型根据机械手的运动需求和精度要求，本次设计选择了PLC作为机械手的核心控制器。
PLC具有稳定性好、功能强大等优点，适用于工业自动化控制。
4.2 控制算法设计根据机械手的运动特点和任务需求，本次设计采用PID控制算法来实现对机械手运动的精确控制。
机械手开题报告
机械手开题报告机械手开题报告一、背景介绍机械手作为一种重要的工业自动化设备，广泛应用于制造业、物流业、医疗等领域。
它能够模拟人手的运动，完成各种复杂的操作任务，提高生产效率和产品质量。
随着科技的不断进步，机械手的应用领域和功能也在不断拓展，因此对机械手的研究和开发具有重要意义。
二、研究目的本次研究旨在设计和开发一种高效、灵活的机械手系统，以满足不同行业的需求。
通过深入研究机械手的工作原理和结构设计，探索机械手在自动化生产中的应用潜力，提高生产效率和产品质量。
三、研究内容1. 机械手的工作原理机械手主要由机械结构、传动系统、控制系统和感知系统等组成。
机械结构决定了机械手的运动方式和灵活性，传动系统实现机械手的力和速度传递，控制系统对机械手进行精确控制，感知系统使机械手能够感知周围环境和物体。
2. 机械手的结构设计机械手的结构设计是保证其正常工作的基础。
根据不同的应用场景和任务需求，可以设计不同类型的机械手，如平行机械手、串联机械手和混合机械手等。
结构设计需要考虑机械手的负载能力、工作空间、精度要求等因素，以实现最佳的性能和效果。
3. 机械手的控制方法机械手的控制方法有很多种，包括基于传感器的反馈控制、基于模型的预测控制、基于学习的自适应控制等。
不同的控制方法适用于不同的任务和环境，需要根据具体情况选择合适的控制策略，以实现机械手的精确控制和优化性能。
4. 机械手的应用案例机械手在各个行业都有广泛的应用，如汽车制造、电子制造、食品加工等。
以汽车制造为例，机械手可以完成汽车零部件的搬运、焊接、装配等任务，大大提高了生产效率和产品质量。
通过研究机械手的应用案例，可以深入了解机械手在不同行业中的作用和优势。
四、研究方法本次研究将采用文献研究和实验研究相结合的方法，通过查阅相关文献了解机械手的研究现状和最新进展，同时设计并搭建实验平台，对机械手的性能和控制方法进行实验验证。
五、预期成果通过本次研究，预期可以设计和开发一种高效、灵活的机械手系统，并实现对其性能和控制方法的验证。
机械手开题报告
本科毕业设计开题报告题目：铣床上下料机械手结构与控制系统设计院（系）：机械工程学院班级：机电08-4班姓名：杨绍宝学号： 080514010415 指导教师：李大勇教师职称：黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告篇二：机械手开题报告附表6：郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告注：课题来源要填写明确（如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等）课题类型：（1）a—工程设计；b—技术开发；c—软件工程；d—理论研究；e—调研报告（2）x—真实课题；y—模拟课题；z—虚拟课题；要求（1）、（2）均要填，如ay，by等。
开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。
）篇三：机械手毕业设计开题报告[1]123 山东科技大学本科毕业设计（论文）开题报告题目工业机械手学院名称机电工程系专业班级机制（专本）10-3班学生姓名 xxx学号 1022060xx 指导教师填表时间： 2012 年3月 23日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用a4纸打印。
4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。
5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。
1234篇四：机械手开题报告毕业设计（论文）学生开题报告篇五：机械手设计_开题报告沈阳工程学院毕业设计（论文）开题报告课程名称：机械手设计专业：机械制造与自动化班级：机制专101 学号： 2010543112 学生姓名：李晓军1、课题来源目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往流水线上的作业工作还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。
而随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，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。
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二、课题研究背景及意义
抓取稳定性、可靠性低；
对抓取物体形状自适应性差；
质量重，不能实现微小的位姿调整。
二、课题研究背景及意义
目前，社会对企业生产的产品的技术水平要求越来越 高，生产的产品品种形状成千上万，人们迫切从有毒、有害、 高温或危险的工作环境中解放出来愿望等原因, 随着科技水 平的提高以及经济的发展,机械手的应用领域还在不断的扩 大,概念也在不断地拓展,不再局限于搬运、焊接以及大批量 作业的机械手,而是机械手不仅可以替代人手完成一些简单 的操作,还能进行更加复杂的随形抓取和操作。随着机械手 研究的深入和各方面需求的巨大增长, 研制一款结构简单， 稳定、可靠、重量轻、对抓取物体形状具有自适应性的随 形抓取机械手具有重要的实际意义。
五、论文进展安排
2015.07-2015.11 2015.12-2016.02 2016.03-2015.06 2016.07-2016.09
查阅文献及资料，确定研究方案，明确研究 方向，列出论文提纲 对传统的机器人抓取机构、驱动传动技术进
行分析和比较。
学习三维，模拟软件，进行详解的手指结构、
驱动传动结构方案设计。
机器人是新兴的跨学科综合性高新产品，涉及机械、电 子、计算机 、控制理论 、仿生学 、人工智能 、传感器技 术等学科领域和交叉学科 。作为机器人一个重要组成部分的 机械手是一个高度集成化,智能化的小型机构,其设计与研究 也涉及机械、计算机、自动化、电子、材料等多门学科,它作 为末端执行器,在一定程度上也体现了承载机器人的工作能力。 通常，工业自动化中使用的机械手，都是简单的夹持器， 只能实现简单的开合动作，应用具有很大局限性。出现这种 情况的主要原因有：
三、国内外研究现状及存在的问题
通过国内外现状对比可知抓取机械手存在问题有: 对抓取物体形状适应性差； 控制结构复杂，重量体积过大； 制造成本昂贵。
四、论文拟研究内容
1）随形抓取机械手总体设计 2）随形抓取机械手的运动学与静力学分析
3）随形抓取机械手抓取运动规划与控制系统设计
4）随形抓取机械手三维实体建模与仿真验证
研究实验，用三维软件对所设计抓取机构、 驱动传动系统做出运动仿真和静力学仿真分 析，验证其合理性，分析数据并做出优化。
2016.10-2016.12 2017.01-2017.04
撰写毕业论文 论文修正与格式检查
六、参考文献
[1]蔡自兴.机器人学.北京:清华大学出版社,2000,9. [2]R.Tomovic.G.Boni.An adaptive artificial hand[A].IRE Transactions on Automatic on Automatic Control[C].1962,p:3-10 [3]T.Tomovic. Computer control of multi-jointed finger system for precise object-handing [A].IEEE Transactions on Systems. Man and Cybemetics[C]. 1982.p: 289-299. [4]刘伊威.赵京东.机器人灵巧手的研 与发展[J].2009,(9):148-152 [5]Butterfass J,Grebenstein M,Liu H,et al.DLR Hand II:Hard and Software Architecture for Information Processing [J]. In Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Robotics & Automation, Taipei, Taiwan,2003,1(1): 684-689. [6] Clement M. Gosselin. Adaptive robotic mechanical systems: A design paradigm[J]. Journal of Mechanical Design, 2006, 128: 192. [7] Birglen L, Gosselin C M. Geometric design of three-phalanx underactuated fingers[J]. Journal of Mechanical Design, 2006, 128: 356. [8] X H Gao, M H Jin,L Jiang,et al. The HIT/DLR Dexterous Gripper: Work in Progress[J]. IEEE International Conference on Robotics and Automation,2003,9:3164-3168. [9]刘伊威,金明河,樊绍巍.五指仿人机器人灵巧手DLR/HIT Hand II[J],机械工程学报,2009,(5):10-17. [10]王洪瑞,吕应权,宋维公.BH-1灵巧手运动学和动力学建模研究[J].系统仿真学报,1997,9(3):44-50. [11] 杨洋,陆震,张启先.多指灵巧手考虑渐近稳定性的最优抓持规划[J].航空学报,1996, 17(3): 324-329. [12] 王国庆,李大寨.新型三指灵巧机械手的研究[J]. 机械工程学报, 1997,33(3): 71-75. [13]俞昌东,姜力,黄海.残疾人假手的仿人和欠驱动机构研宄[J].机械设计,2007,24(9):44-46 [14] 王嘉研.欠驱动机械手的设计与实验研究[D].东北大学,2009.
2）随形抓取机械手的运动学与静力学分析
基于D-H方法，建立机械手运动学的几何模型及坐标系，利 用坐标变换矩阵建立起各个坐标系之间的变换关系，推导 出随形抓取机械手手指末端的位置矩阵 ;
四、论文拟研究内容
建立随形抓取机械手的抓取力学模型，分析影响作业对象 与工具作用力学的相关因素，揭示机械手的构型参数、对 象特征参数等对于作业过程中机械手抓取力影响的规律 ； 最后对随形抓取机械手手指进行动力学建模与分析，为机 械手的控制打下基础 。
三、国内外研究现状及存在的问题
国外现状：
德国宇航中心的最新研究成果：该款灵巧手在功 能和外形上都与人手十分相像，其手指的每个关节 分别由一个袖珍电机驱动，可以彼此独立工作。
三、国内外研究现状及存在的问题
英国Shadow机器人公司开发的机械手基本能像人手一样运 动，并具备人手大部分的抓取功能。另外该机械手的动力 源采用气压驱动的方式，反应灵敏迅速。
三、国内外研究现状及存在的问题
北京航空航天大学机器人所也先后研发了BH系列 多指机械手。BH-3是基于斯坦福机械手的原理研发的 一款灵机械手手，该款机械手实际上是靠各指节之间 的耦合运动来实现对物体的自适应性，当手指末端的 位置确定以后，整个灵巧手的形态也就随之确定，操 作的适应性性有限。进一步研发BH-4 灵机械手，手 掌决定了四根手指在手掌上的布局，通过设计不同的 手掌结构，整个灵巧手可以呈现拟人状和非拟人状， 而手指只能实现自适应包络 。
3）随形抓取机械手抓取运动规划与控制系统设计
随形抓取机械手最基本的两个功能就是抓取和操作，要机 械手完成某一特定的操作任务，就必须对机械手进行抓取 规划；要实现抓取和操作的运动必须依靠控制系统。
四、论文拟研究内容
4）随形抓取机械手三维实体建模与仿真验证
运用软件对随形抓取机 械手抓取不同形状的物体 进行仿真分析，验证机械 手抓取的操作性能 ； 通过对机械手抓取不规 则形状物体的联合仿真， 验证机械手对不规则形状 物体抓取的适应性，进一 步验证随形抓取智能机械 手设计的合理性与正确性。
.
参考文献
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图 ：
三、国内外研究现状及存在的问题
国内现状：
HIT/DLR 四指机械手是由哈尔滨工业大学机器人所和德国宇航中心 共同研制的仿人多指机械手，由四根手指组成，食指、中指和无名指均 具有三个自由度，拇指除了具备三个弯曲自由度以外，还有一个类似人 手拇指侧向摆动的自由度，共13个自由度。该机械手操作非常灵活，能 像人手一样抓取不同形状和尺寸的物体，同时在复杂程序的控制下，还 可以弹奏钢琴。但由于该款灵巧手的驱动控制系统全内置在灵巧手内部， 所以该灵巧手的尺寸无法进一步缩小，并且由于该灵巧手高度的操作灵 活性，其手指表面布满了各种类型的传感器，共计有1600多个，除此之 外，还有 600 多个机械零部件，结构比较复杂。