关节优化的机械臂系统轻量化设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究意义

制造业作为世界各国加快发展速度、提高国家综合实力的重要方式，在经济危机后面临着新一轮的产业升级即全面自动化和智能化。世界各国都在加速发展以机器人为核心的智能装备产业，其中工业机器人的研发和应用显得尤为重要，这也是我国工业升级转型的需求。据统计，2012年我国在工业上使用的机器人数量为22987台，相比于2011年增长了2%，据统计我国工业机器人累计使用量为96924台，比2011年增长了30%。这组数据来自于国际机器人协会的官方数据[1]。

目前，工业机器人在各个领域都得到了广泛的应用。在汽车领域的焊接（主要包括点焊、弧焊）、喷涂、热处理、运输、自动装配、上下料和检测等工业场合得到普遍应用[2]。在运输、码头、食物和药物以及电子制造等领域，工业机器人正逐步替代人工从事沉重乏味的包装、运输、搬运等重复性作业。现在工业机器人的主要应用方向是产品的自动安装，但是在自动装配方面却无法满足工业生产的需求，而且传统工业机器人具有运动速度慢、能耗高、负载自重比低等缺点[3]。解决好这些问题，使工业机器人更好的满足行业需求，对社会具有深远的意义。

1.2 研究现状

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

调研收集分析有关资料，了解轻型机械臂的原理；建立轻型机械臂的动态模型；设计轻型机械臂的关节结构并进行结构的优化设计。

2.2 目标

根据关节电机的转矩t和加持物质量m关系图，通过静力学分析和动力学仿真设计出轻型机械臂，并对其结构进行优化设计。

3. 研究计划与安排

第1-2周：完成文献调研；

第3-4周：完成开题报告和英文翻译 ；

第5-6周：完成总体方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 梁文莉.快速增长的中国机器人市场——2012 中国工业机器人市场统数据[j]. 机器人技术与应用，2014(3):1-2.

[2] siebert l, toledo l,block p.a survey of applied robotics fortree pruning near overhead powerlines[j]. applied robotics for the power industry, 2014,36(3):209-209.

[3] 夏严峰.轻型机械臂柔性关节设计与实验研究[d].哈尔滨工业大学，2014.7.

[4] 闫继宏,郭鑫,刘玉斌,赵杰.一种模块化机械臂的设计与运动学分析[j]. 哈尔滨工业大学学报,2015.1.