1．本课题的目的及研究意义

随着科学技术的进步与发展，机械领域科技的创新被广泛的运用到企业的生产发展当中，物料资源的取用，搬运放置是企业进行生产作业必不可少的重要环节，传统的取料方式一般主要是以人力为主，搬运工具为辅，较为单一的形式，存在着效率低、劳动强度大、作业安全等问题。由此自动取料机械手应运而生，自动取料机械手一般是由机械结构、控制系统、驱动系统、传感器等组成，通过程序控制驱动系统和传感器反馈来实现对实物的识别分析和抓取的。与其他类型的机械手相比，自动取料机械手具有多个自由度，能够适应更广泛的工作环境和任务，具有更高的灵活性和适应性。

研究自动取料机械手的目的是为了提高生产过程中取料搬运的精确性和效率，降低劳动强度，优化成本；提升生产线自动化生产的水平，从而推进企业生产自动化的发展。自动取料机械手的研究和探讨是在研究机械手方面扩展性的发展，是科技创新的必然趋势，对推进现代化制造行业实现自动化生产来说具有相当重要的实际意义。

2．本课题的国内外的研究现状

国内：相比于国外而言，我国在自动取料机械手的研究起步比较晚，现如今我国关于自动取料机械手为类的机械手方面的研究主要是集中在国家研究所和全国的各大院校当中，研究如何优化和创新机械手开发和制作，其中包含机械手结构的优化，工艺制造技术的提升，操作中精确性，控制系统的开发和优化等方面，更重要的是探索机械手在生产生活中的实际运用和发展，在现代制造业中，自动取料机械手主要应用于汽车制造、电子设备。食品加工等领域。虽然经过近几年的发展，我国在机械手领域的研究取得了不错的进展，但总的来说，我国在自动取料机械手无论是从技术水平还是市场规模和应用等方面和发达国家相比还有还是有一定的差距的。

国外：国外对于机械手方面的研究起步比我们早，对于美国、日本、德国等发达国家来说自动取料机械手的更为成熟和广泛运用，国外致力优化算法，实现控制系统技术的创新和发展，包括动力学仿真、精确度控制、视觉识别、人机交互等方面的研究，在精准度、灵活性和智能化方面取得了重要的突破。在国外，自动取料机械手被广泛的应用在制造业、物流搬运、医疗。航空航天等领域。

3．本课题的研究内容

具体研究内容包括但不限于:机械手是能模仿人手和臂部的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运或操作工具的自动操作机。

(1) 自动取料机械手整体方案设计及以及参数设计

(2) 自动取料机械手的机械总体结构设计

(3) 自动取料机械手的传动系统设计、执行部件的设计以及机架的设计。

(4) 对自动取料机械手的关键零部件进行强度、刚度及稳定性校核

运用机械辅助设计软件进行自动取料机械手三维建模并绘制装配图以及零件图。

4．本课题的实行方案、进度及预期效果

实行方案：(1)查阅有关于自动取料机械手的相关资料和书籍，了解熟悉自己所研究的课题，以及了解前辈研究成果，分析并拟定出这一课题的设计方案和进展。(2)可网上查阅相关自动取料机械手的图片和资料，对自动取料机械手的零件进行构造设计，分析并仔细研究各个零件的作用以及主要功能。

(3)了解并分析自动取料机械手的工作原理，对自动取料机械手的腕部件、手臂部件、夹持器进行结构设计，进行参数性能对比和分析，计算主要参数和性能参数。(4)对驱动系统的元器件的选型进行参数分析和对比和选择需用的元件。

(5)对于自动取料机械手的重要部件的参数进行梳理，使用机械辅助绘图软件（UG/solid works/机械CAD等）绘制出相关自动取料机械手的零件图和装配图，整理资料，可编写毕业设计说明书。

实行进度及预期效果：

第一阶段：(2023.12.16-2024.1.14）搜集查阅自动取料机械手相关材料，了解熟悉本课题研究，明确设计方案和步骤，分析完成基本的设计框架。

第二阶段：(2024.1.14-2024.2.18）对自动取料机械手主要零件相关理论分析和设计计算，即全部参数的设计计算。本阶段进行对主要零件的参数计算以及其他辅助元器件参数分析和选择，强度校核和性能分析以及运用相关计算公式。

第三阶段：（2024.2.19-2024.3.31）对关键部件总体设计进行三维建模，用机械辅助绘图软件完成总装图绘制标注，导出图纸，即绘制出装配图以及完成主要部装图.第四阶段：(2024.4.1-2024.5.23）完成自动取料机械手设计说明书，设计步骤，参考文献，以及零件图片说明等等。整理图纸，请教老师修改意见修改说明书格式。

5、已查阅参考文献：（10篇以上中文，至少1篇英文）

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[2]朱龙飞。一种取料机械手的设计及研究[J]. 考试周刊，2018（86）: 1.DOI:CNKI: SUN: KDZK.0.2018-86-184.

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[4]王亮.搬运机械手运动控制的研究[D].太原科技大学,2012.DOI:CNKI:CDMD:2.1012.427221.

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[8]林昶,蔡甫卿,余秀德.基于自动化技术在机械设计制造中的应用探究[J].科技风, 2018(13):1.DOI:CNKI:SUN:KJFT.0.2018-13-141.

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[13] Li u Y. Autonomous Control Method for Object Grasping of Logistics Sorting Manipulator Considering Changes in Lighting Environment[J].International Journal of Vehicle Structures and Systems（2）:15.

指导教师意见

企业指导教师意见：

企业指导教师签名：

年    月    日

校内指导教师意见：

校内指导教师签名：

年    月    日

开题小组意见

开题小组组长（签字）：

年    月    日

学院审查意见

学院领导（公章）：

年    月    日