工業(yè)機(jī)器人畢業(yè)論文范文

前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)工業(yè)機(jī)器人畢業(yè)論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

光陰似箭，歲月如梭。轉(zhuǎn)眼間，四年的本科生涯已經(jīng)接近尾聲。回想起這幾年的學(xué)習(xí)生活，回想起這些年經(jīng)歷與成長，回想起那些幫助過我的人，感激之情，油然而生。

衷心感謝我的指導(dǎo)老師谷良賢教授。從課題選題到論文結(jié)束，谷老師不僅給我提供了便利的工作條件和工作環(huán)境，還對我悉心的指導(dǎo)和熱情的鼓勵，使我能夠順利地完成畢業(yè)論文。谷老師與航天四院聯(lián)系，才使我得到了寶貴了資料與模型。在完成論文的過程中，谷老師提出了許多寶貴的方法，對我論文的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容提出了很多細(xì)致的修改意見。谷老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真負(fù)責(zé)的精神深深影響著我，將成為我今后人生道路上的一筆寶貴的財富。

衷心感謝我的研究生導(dǎo)師龔春林副教授。在保研之前就聽說龔老師，工作認(rèn)真、學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)，對待學(xué)生真誠友善。在完成論文的這半年多時間里，深刻感受到了龔老師治學(xué)、為人的人格魅力。由于龔老師的指導(dǎo)，使我對火箭總體設(shè)計、氣動特性參數(shù)化設(shè)計、彈道數(shù)值仿真計算有了更深層次的理解，還培養(yǎng)了我提出問題與解決問題的好習(xí)慣。

感謝航天四院中天火箭公司為我畢業(yè)設(shè)計提供寶貴的數(shù)據(jù)與模型，是他們的技術(shù)支持，才讓我的畢業(yè)論文順利完成有了保障。

感謝航天系統(tǒng)工程系教研室、陳兵、郭金雷、王昂、仇理寬等師兄，王青、張青等師姐。他們在我做畢業(yè)設(shè)計的半年多時間內(nèi)，一直給我提供無私的幫助。在彈道設(shè)計、氣動特性計算、結(jié)構(gòu)仿真方面，不僅給我提供了大量的有價值的參考資料，還詳細(xì)給我解釋了我所遇到的學(xué)術(shù)上的許多難點和疑點，教我做科研的方法和思路，使我能更快地適應(yīng)今后的學(xué)習(xí)和工作。

感謝康博翼、趙成澤同學(xué)對我畢業(yè)論文中彈道計算與仿真的幫助；感謝胡寒棟、方海同學(xué)對我氣動特性設(shè)計與仿真的幫助；感謝樊健平、朱海珍同學(xué)在結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)設(shè)計與仿真中給我的支持；還感謝那些給予我?guī)椭⒅С峙c鼓勵的同學(xué)，這里就不一一例舉了。從確定保研至今，在航天北樓503教研室學(xué)習(xí)近10個月，這段時間跟同學(xué)們一起學(xué)習(xí)生活，不僅增長了知識，更增加了友誼，成為了我記憶中又一段美好的時光。

感謝航天學(xué)院09本科生輔導(dǎo)員顧振芳老師，從入學(xué)開始到現(xiàn)在，他對我學(xué)業(yè)、社會活動、科技競賽上的關(guān)心與指導(dǎo)，才使我從大一的迷茫中走出來，才使我找到一條合適自己發(fā)展的道路。感謝機(jī)電學(xué)院王淑俠副教授、劉援越副教授，是她們對我在三維設(shè)計方面的指導(dǎo)，才使我多次獲得國家級競賽獎勵。感謝西北工業(yè)大學(xué)教務(wù)處李輝副處長和舞蹈機(jī)器人創(chuàng)新實踐基地指導(dǎo)老師黃英亮老師，在他們的支持下，完成了大型項目救援機(jī)器人的設(shè)計與實現(xiàn)，使我和我的團(tuán)隊的學(xué)術(shù)水平得到了進(jìn)一步提高。

深深感謝含辛茹苦將我養(yǎng)育成人的父母，他們出身卑微、生活艱苦、工作勞累，卻在我十八年的寒窗求學(xué)生涯中，無時無刻地牽掛著我的學(xué)習(xí)與生活，不僅為我提供可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)，讓我得以安心學(xué)習(xí)；更是給了我無盡支持與鼓勵，讓我在挫折與失敗中能夠重新獲得力量。父母自力更生、艱苦奮斗的精神時刻鞭策著我，不僅促使我順利完成本科生階段的學(xué)習(xí)，更使我養(yǎng)成了自強(qiáng)不息的人生品格。感謝與我一起成長的姐姐，她一直對我關(guān)愛有加，使我有個快樂童年，得以健康成長。在小學(xué)與中學(xué)階段，還對我學(xué)業(yè)給予指導(dǎo)。我們一起分享生活中的苦與樂，感受親情的溫暖。

最后，再次向所有給予我指導(dǎo)、關(guān)心、幫助、支持與鼓勵的師長、親人、朋友和同學(xué)致以深深的敬意和衷心的感謝，衷心地祝福他們身體健康，工作順利，平安幸福！

2013年6月

第2篇

關(guān)鍵詞 畢業(yè)設(shè)計 機(jī)器人 本體設(shè)計 本科生

中圖分類號：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2017.04.019

Abstract Robots are the hot topic in graduation design of many undergraduates from engineering majors currently. Body is the most important part of a robot， and its design is the basis of other parts of the robot， such as control， vision and touch. In this paper， the common mistakes of graduation design of undergraduates about robot bodies are summarized and the corresponding solutions are provided. This work will help undergraduates to design robot bodies better， and to give some references to the relevant instructor to control the quality of graduation design.

Key words graduation design； robot； body design； undergraduates

0 引言

C器人作為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，是中國實現(xiàn)中國制造2025的關(guān)鍵。機(jī)器人已成為高校工科專業(yè)關(guān)心的熱門主題，許多工科專業(yè)本科生的畢業(yè)論文主題與機(jī)器人有關(guān)。畢業(yè)設(shè)計是普通高等學(xué)校培養(yǎng)人才極為重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，旨在煅煉學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識和技能進(jìn)行全面、系統(tǒng)地解決實際問題的能力。然而，許多本科生在畢業(yè)設(shè)計中對機(jī)器人本體進(jìn)行設(shè)計時，對一些重要的設(shè)計方法理解不到位，進(jìn)行了錯誤的設(shè)計。

1 機(jī)器人本體運(yùn)動學(xué)計算分析中的常見錯誤分析

機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)分析包含位置正反解、速度正反解和加速度正反解。運(yùn)動分析是機(jī)器人力學(xué)分析、工作空間分析和控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。因此，只要本科生的畢業(yè)設(shè)計中涉及機(jī)器人本體設(shè)計，必然包含運(yùn)動學(xué)分析。運(yùn)動學(xué)分析的核心是建立位置正反解、速度正反解、加速度正反解的數(shù)學(xué)模型。許多本科生在進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)計算分析時常出現(xiàn)如下錯誤。

1.1 位置分析中運(yùn)用解析法和數(shù)值法的錯誤分析

位置求解的本質(zhì)是求解一組有約束方程構(gòu)成的非線性方程組。解析法是指從約束方程求解出描述機(jī)器人的驅(qū)動輸入角（線）位移與末端執(zhí)行器輸出位姿之間關(guān)系的一個嚴(yán)格的函數(shù)表達(dá)式。這種函數(shù)表達(dá)式的重要特征是給出任意的自變量就可以求出其因變量。數(shù)值法是指在給定驅(qū)動輸入位移（或末端執(zhí)行器輸出位姿）條件下對約束方程采用某些數(shù)學(xué)算法，如數(shù)值逼近法、插值法等獲得一個近似于真實末端執(zhí)行器輸出位姿（或驅(qū)動輸入位移）的解。一般而言，位置分析更希望得到解析解，因為有了解析解，后續(xù)的運(yùn)動性能分析、力學(xué)性能分析和工作空間分析更加方便，但很多時候只能得到位置分析的數(shù)值解。

對于機(jī)器人位置分析，本科生在畢業(yè)設(shè)計中常見的錯誤如下：

（1）誤判解析解和數(shù)值解。根據(jù)機(jī)器人中的幾何限定關(guān)系列出約束方程后，僅僅從方程的形式上很難判斷出它們是否能被解析法求解。由于有的解析求解過程較為復(fù)雜，許多本科生在求解過程遇到困難時就斷定沒有解析解，但實際上解析解卻存在。

（2）把解析法誤認(rèn)為數(shù)值法。有的學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中求解機(jī)器人本體的位置正解和反解時，有時把平臺參數(shù)和桿長參數(shù)指定為具體數(shù)值，能夠方便得到求解結(jié)果，卻稱這是數(shù)值解。

（3）亂用數(shù)學(xué)算法方法求得數(shù)值解。對于解析解分析過程太過復(fù)雜或用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)手段無法得到解析解時，數(shù)值解是必然選擇。但數(shù)值算法有很多，許多本科生在畢業(yè)設(shè)計中不知該選擇那種算法才有效，大多是憑感覺選擇。

對于上述錯誤，本科生在進(jìn)行相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計時應(yīng)該掌握的一個一般規(guī)律：串聯(lián)機(jī)器人位置反解和并聯(lián)機(jī)器人的位置正解一般很難得到解析解，大多數(shù)只能通過數(shù)學(xué)算法得到數(shù)值解。其次，應(yīng)該注意解析法和數(shù)值法的內(nèi)涵區(qū)別，只有用了數(shù)值逼近、迭加或搜索等算法才能稱為數(shù)值法。目前較為有效的數(shù)值算法是牛頓-拉夫遜方法，其要點是把非線性方程求解過程變成反復(fù)地對相應(yīng)的線性方程進(jìn)行求解的過程。

1.2 用求導(dǎo)法建立速度和加速度模型的錯誤分析

如果求出的位置解表達(dá)式不復(fù)雜，對其直接求導(dǎo)能得到速度模型，對其求二次導(dǎo)就可以得到加速度模型。但當(dāng)位置解表達(dá)式很復(fù)雜導(dǎo)致它的導(dǎo)數(shù)不能求出時，只能采用別的方法進(jìn)行速度和加速度模型。

本科生在畢業(yè)設(shè)計中一般都采用求導(dǎo)法來分析機(jī)器人的速度和加速度。如確實能求導(dǎo)的他們就列出求導(dǎo)后的結(jié)果。如本來不能求導(dǎo)的他們就只列出表示求導(dǎo)的式子，只是形式上完成了速度和加速度分析，這種做法實質(zhì)上是錯誤的。

對于不能用求導(dǎo)法進(jìn)行速度和加速度分析的機(jī)器人，基于螺旋理論的影響系數(shù)法是一個很好的方法。該方法不需要求導(dǎo)，能極簡單顯示表達(dá)出機(jī)器人本體的正反速度和加速度模型。

2 仿真分析中的錯誤分析

為了證明已建立的機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型是否正確，往往需要用計算機(jī)軟件建立機(jī)器人的仿真模型進(jìn)行分析驗證。常用來建立機(jī)器人仿真模型的軟件有Solidworks、UG、Matlab、Adams、Ansys等。只有當(dāng)仿真結(jié)果與計算結(jié)果一致時，數(shù)學(xué)模型才能被認(rèn)為是正確的。進(jìn)一步才能將數(shù)學(xué)模型用于控制算法中，或用來分析機(jī)器人的性能。只有在正確的數(shù)學(xué)模型上所開展的研究才是有意義的。

但是關(guān)于仿真分析，一些本科生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)了如下錯誤：

（1）將Matlab計算結(jié)果誤認(rèn)為是仿真結(jié)果。由于運(yùn)動學(xué)分析中涉及的約束方程一般需要借助Matlab 軟件編程求解。在程序中給定輸入值可以得到輸出值，進(jìn)一步根據(jù)這些值可以繪制出曲線。一些本科生在畢業(yè)設(shè)計中誤認(rèn)為這些值和曲線就是Matlab仿真得到的。

（2）缺少計算值與仿真值的對比。一些本科生在畢業(yè)設(shè)計中雖然完成了仿真分析并列出了仿真結(jié)果，卻沒有和計算分析的結(jié)果進(jìn)行對比。

（3）誤認(rèn)為毫米級誤差就可以算正確。一些本科生在畢業(yè)設(shè)計中雖然進(jìn)行了仿真結(jié)果和計算結(jié)果的對比，但有的出現(xiàn)了毫米級的誤差，就認(rèn)為這樣的誤差是可以忽略的，認(rèn)為建立的數(shù)學(xué)模型是正確的。

τ諫鮮齟砦螅本科生在進(jìn)行相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)該正確認(rèn)識用Matlab軟件進(jìn)行計算和仿真的區(qū)別：編寫程序求解約束方程是計算而非仿真，Matlab軟件中用于機(jī)器人本體仿真的模塊是SimMechanics。僅僅列出仿真結(jié)果和計算結(jié)果，而不進(jìn)行對比分析，那么仿真是沒有意義的。由于計算機(jī)軟件的計算和仿真默認(rèn)的數(shù)值精度是10～8毫米，考慮到截斷誤差和累積誤差，計算結(jié)果和仿真結(jié)果的誤差一般是微米級。出現(xiàn)毫米級誤差說明計算結(jié)果和仿結(jié)果是不一致的，需要重新檢查數(shù)學(xué)模型和仿真模型，直到誤差很小。

3 基于雅克比矩陣進(jìn)行性能評價的錯誤分析

早期，關(guān)于機(jī)器人的研究主要集中在串聯(lián)機(jī)器人。雅克比矩陣的條件數(shù)被用來評價串聯(lián)機(jī)器人的靈活性和可操作性。近幾十年，并聯(lián)機(jī)器人取得了蓬勃發(fā)展。許多本科生在畢業(yè)設(shè)計中進(jìn)行并聯(lián)機(jī)器人的本體設(shè)計時，也用雅克比矩陣的條件數(shù)來評價其性能。然而， 2006年法國著名機(jī)器人專家Merlet 教授論證了不能用條件數(shù)來評價含有轉(zhuǎn)動和移動輸出的并聯(lián)機(jī)器人。究其原因是有混合輸出的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣量綱不一致，將導(dǎo)致條件數(shù)沒有明確的物理意義。

2006年后，許多并聯(lián)機(jī)器人的專家開始了新的性能評價指標(biāo)研究，主要集中在基于螺旋理論的力傳遞指標(biāo)與運(yùn)動傳遞指標(biāo)。近些年機(jī)器人領(lǐng)域的國際和國內(nèi)權(quán)威期刊上的論文基本沒有用條件數(shù)來評價有轉(zhuǎn)動和移動輸出的并聯(lián)機(jī)器人。因此，對于畢業(yè)設(shè)計中涉及有轉(zhuǎn)動和移動輸出的并聯(lián)機(jī)器人，用雅克比矩陣的條件數(shù)來評價其性能是錯誤的，建議從力傳遞性能和運(yùn)動傳遞性能指標(biāo)來進(jìn)行評價。

4 結(jié)論

機(jī)器人已成為高校工科專業(yè)師生研究的熱門主題，許多大學(xué)生畢業(yè)論文大多涉及機(jī)器人本體設(shè)計。本文對本科生畢業(yè)設(shè)計中涉及機(jī)器人本體運(yùn)動學(xué)計算分析，仿真分析和性能評價中的常見錯誤進(jìn)行了分析，并提供了解決辦法。本文的工作有助于本科生正確地進(jìn)行機(jī)器人本體設(shè)計，提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 張付祥，李文忠.現(xiàn)代設(shè)計方法在機(jī)械學(xué)科本科畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教學(xué)裝備，2011（11）.

[2] 薛彩霞.本科畢業(yè)設(shè)計（論文）存在問題及質(zhì)量控制措施[J].高教論壇，2011（11）.

[3] 熊有倫，丁漢，劉恩滄.機(jī)器人學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.

[4] 黃真，趙鐵石，趙永生.高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)[M].北京：高等教學(xué)出版社，2006.

第3篇

第1章 引言1

第2章 設(shè)計思想2

第3章 編碼數(shù)據(jù)設(shè)計4

3.1 控制系統(tǒng)的選擇4

3.2 系統(tǒng)控制的編碼設(shè)計4

3.2.1 編碼器和計數(shù)器的原理及選擇4

3.2.2 系統(tǒng)控制的參數(shù)設(shè)計7

3.3 計數(shù)器的控制與工作方式10

3.3.1 計數(shù)器的工作方式10

3.3.2 計數(shù)器的管理與控制10

3.3.3 計數(shù)器I/O端口分配11

心得體會 12

自動跟蹤（AutoTrack）高速運(yùn)動體的測量儀，它可以通過編程執(zhí)行“智能巡邏”，即按照預(yù)先編程的巡邏路線掃描1個區(qū)域，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動后，攝像機(jī)會停止繼續(xù)執(zhí)行巡邏的程序，而對目標(biāo)圖像變焦放大，并跟蹤目標(biāo)，以便將運(yùn)動錄像，并發(fā)出報警。這些動作都不需要操作人員的幫助，使操作人員能處理報警或采取其它行動。目前這種儀器的應(yīng)非常的廣泛，可廣泛用于大樓、銀行、機(jī)場、車站、海關(guān)、交通、電力、廠礦企業(yè)等安防監(jiān)控場合，也在現(xiàn)代機(jī)器人尤其是工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用，最為廣泛的是在交通方面。