数控车床气动机械手设计-开题报告 .pdfVIP

哈尔滨理工大学

硕士学位论文开题报告

(工程硕士)

学院机械动力工程学院

学科、专业机械工程

导师刘献礼

研究生尹云龙

入学时间2009年5月

开题报告日期2009年5月

论文题目数控车床气动机械手设计

研究生部

说明

一、开题来源应包括下列主要内容：

1、课题来源及研究的目的和意义；

2、国内外在该方向的研究现状及分析（文献综述）；

3、主要研究内容；

4、研究方案及进度安排，预期达到的目标；

5、预计研究过程中可能遇到的困难和问题以及解决的措施；

6、主要参考文献（应在30篇以上，其中外文资料不少于三分之一，参考文献中近

五年内发表的文献一般不少于三分之一，且必须有近二年内发表的文献资料）。

二、开题报告字数应不少于5000字

三、开题报告时间最迟应于第三学期结束前完成

四、若本次课题的开题报告未通过，需在一个月内再次进行开题报告。第二次学位论文

开题报告仍未通过者，不能继续进行学位论文工作。

五、开题报告结束后，评议小组要填写《硕士学位论文开题报告评议结果》报院研究生

教学秘书备案。

六、此表不够填写时，可另加附页。

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数控车床气动机械手设计

一、课题来源及研究的目的和意义

1.课题的来源

本课题是结合华中数控CK6132数控车床实际生产过程，对其工件自动装卸机

械手各种方案进行科学整理、归纳及研究分析，最终完成了适用于该数控车床的机

械手的整体设计工作。

2.课题研究的目的和意义

自从1953年，美国空军和麻省理工学院联合研制了世界上第一台数控机床，

自此，经几十年的发展数控机床已从最初的单坐标发展到三坐标联动，进而到发展

到现今多轴（四、五轴）联动加工中心，加工范围从单一加工功能发展到车、铣、

[22]

磨等多功能综合进而发展到具有特种加工功能。目前应用在数控车床自动装卸机

械手主要采用伺服电机的驱动方式,因为电动伺服技术是一种相对成熟的技术,能

够实现系统在直线运动和旋转状态下的精确定位,通过与多种机械装置组合,可以

输出更大的功率。采用伺服电机虽然可以达到较高的精度,但价格十分昂贵,而且效

率低,因此限制了自动装卸机械手在数控车床中的广泛应用。机床行业提出了能否

用其它技术可行、少成本取代伺服电机机械手采用的实际问题。

气动肌肉是人工肌肉中出现较早、应用较广泛的一种驱动器，具有重量轻、结构简单、及

容易控制等优点，在类人机器人、爬行机器人及康复辅助机器人中得到了广泛应用。其基本应

用形式大都采用一对气动肌肉组成关节的方式。气动肌肉最简单和最常见的使用方式是利用一

对气动肌肉以生物体中拮抗肌的形式驱动关节，这种方式克服了气动肌肉变化长度较小的缺

点，能够实现大的转动位移。而且由于类似生物体驱动关节的方式，因此具有刚度和位置独立

控制等仿生关节具有的优点[23]

模块化气动机械手具有成本低、结构简、抗干扰性强等特点。目前，气动机械

[6]

手在部分专用机床的自动上下料环节中已经得到了初步应用，这类气