课题名称

五自由度搬运机械手设计

选题来源

£国家（科研）     £省部（科研）   £校级（科研）

£横向（科研）     R教学         £生产        £其他

选题性质

£理论研究    R应用研究    £工程设计 £综合实验    £其他

设计（论文）内容与要求

（明确设计具体任务、主要技术指标；明确对学生试验数据、试验手段和技术水平等的要求）

在人力成本不断提高的今天,食品、制药等行业引入大量机器人来完成分拣、搬运等工作,此时对机器人的要求是快速完成工作的同时具有较高的精度。本课题涉及到所学过的机械设计、测试技术，控制原理等专业课，具体任务内容和目标如下：

一、设计任务

1、设计一个具有五自由度的搬运机械手模型。

2、基本要求：固定式机械手，动作灵活，可搬运0.25公斤重量规则形状物体，电动机驱动，单片机控制。

二、设计内容

1、对机械手的结构进行分析，查阅资料，选择合适的自由度及机械结构（不进行机械结构的具体设计）；

2、选择合适的单片机控制，硬件接线编程；

3、分析控制系统的硬件电路原理并规划机械手的轨迹动作，让其实现抓取、搬运、放置货物这一任务；

4、机械手的运动学分析；

5、对系统软硬件进行调试，找出存在问题并给出相应的解决建议。

三、（设计（论文）完成后要提交的材料）

1、设计说明书部分：

五自由度搬运机械手设计说明书一套（不少于12000字，摘要字数以300-500字为宜，同时需有相应英文摘要）。

2、图纸部分：

控制系统流程图1张、控制系统原理框图1张；（3号）。

3、外文翻译部分：

不少于2000单词。

主要中文参考资料与外文资料

[1] 倪伟, 王文林, 赵晓贺. 五自由度SCARA搬运机器人的结构设计[J]. 南方农机, 2017(16)..

[2] 乔建亮.玻璃器皿刨口机上料机械手研发[D].南京理工大学,2007.

[3] 曹欢.基于ARM和FPGA的多自由度机械臂控制系统设计[D].华东理工大学,2012.

[4] 张玫，邱钊鹏，诸刚.机器人技术[M].北京：机械工业出版社,2011.

[5]丁磊. 五自由度搬运机器人的运动控制与精度标定方法研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2017

[6] 王海果. 基于EtherCAT通信协议的多自由度机器人控制仿真系统[D]. 2017.

[7] 宋吉来. 基于电机电流的机器人运动控制与力控制技术研究[J]. 2016.

[8] 徐航宇. 仓储搬运机器人控制系统设计与实现[D]. 2017.

[9]慕君

专业负责人签章：

年    月    日

发题时间：   年  月   日                 完成时间：   年   月    日