1、编号: 毕业设计(论文)开题报告 题 目 基于单片机的机械手运动控制设计 院 (系): 机电工程学院 专 业: 机械电子工程 学生姓名: 学 号: 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 职 称: 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2012年12月27日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见审查后生效。 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写,或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教
2、师签署意见。3学生查阅资料的参考文献应在5篇及以上(不包括辞典、手册),开题报告的字数要在1000字以上。4有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5“指导教师(签字)”日期填写成在2012年12月27日 31日之间的某个日期;“开题小组组长(签字)”日期填写成在2013年1月4日9日之间的某个日期。1毕业设计的主要内容、重点和难点等一、主要内容:机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。
3、随着工业自动化发展的需要,机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程 ,文章中介绍了机械手的设计理论与方法。本设计以AT89C51 单片机为核心,采用L298电机控制芯片达到控制直流电机的启停、速度和方向,完成了筛选机械手基本要求和发挥部分的要求。在筛选机械手设计中,采用了PWM 技术对电机进行控制,通过对占空比的计算达到精确调速的目的。二、 重点:1.搜集本题等方面的有关技术资料、理解设计要求;2.进行方案的设计、论证;3.绘制设计图纸;4.制作模拟演示电路板;三、难点:1、有严格的设计方案比较;2、有系统控制要求分析;3、能够良好的控制机械手的左右、上下运动;4、具有良好
4、的人机交互功能;5、毕业设计说明书有充分的设计说明、理论分析等内容。2准备情况(查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等)一、 查阅过的文献资料:1.谢自美.电子线路设计M.武汉:华中科技大学出版社,2002.2.李华.MCS-51系列单片机实用接口技术M.北京:北京航天航空大学出版社,2002.2.13.何立明.单片机应用系统设计M,北京:北京航空航天大学出版社,1999.4.张福学.传感器应用及其电路精选M,北京:电子工业出版社,1992.5.秦曾煌.电子技术BM.北京:高等教育出版社,2004.6.王仲生.智能检测与控制技术M.西安:西北工业大学出版社,2002.7.谢自美.电子
5、线路设计M.武汉:华中科技大学出版社,2002.8.Gene F.Franklin,J.David Powell,Emami Naeini.Feedback Control of Dynamic Systems.Addison-wesley Publishing Company,19943、课题研究现状、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料基于单片机控制的机械手,就其本质上来说,属于工业机器人的范畴,机器人工程师近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果,师当代科学技术发展最活跃的领域之一,也是我国科技界跟踪国际
6、高科技发展的重要方面。工业机器人的研究、制造和应用水平,师一个国家科技水平和经济实力的象征,正受到许多国家的广泛重视。本毕业设计是基于单片机控制的机械手的设计,机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动,完成机械手的升降,左右旋转,伸缩等功能。工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁,单调的操作,如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的,有时候还要用行车员工件,生产速度大大延缓,这种情况采用机械手是很有效的。此外,它能在高温、低温
7、、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。更显其优越性,有着广阔的发展前途。机械手是一种模仿人体上肢运动的机器,它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力,受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械
8、化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下:(一)以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率
9、和降低生产成本。(二)以改善劳动条件,避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。可以减轻人力,并便于有节奏的生产。综上所述,有效的应用机械手,是发展机械工业的必然趋势。 一、实施计划2012年12月27日2013年1月04日,完成开题报告;2013年02月20日2013年3月05日,与专业相关的四万字符左右英文翻译。与
10、搜集设计需要的相关资料和调研;2013年3月06日2013年3月20日,搜集基于单片机的机械手运动控制设计相关资料,完成前端电路的方案设计,请老师检查指导;2013年3月20日2013年4月20日,设计好选择方案和系统控制电路,画出原理图以及PCB图,并且编写好相关程序;2013年4月21日2013年5月01日,根据PCB图和原理图选择系统需要的相关元器件安装制作硬件系统;2013年5月02日2013年5月10日,调试程序,与指导老师商讨完善系统设计,编制相关文件;2013年5月11 日2013年5月15日,整理设计成果与资料、准备模型演示,完成毕业设计论文;2013年5月16日2013年6月03日,打印毕设成果,完成毕业设计论文撰写,导师审核,所有文本和图纸的打印,准备答辩。二、预期提交的毕业设计资料1. 可供检测实物的试验电路板;2. 系统电路原理图和PCB图;3. 源程序清单;4. 毕业设计论文;5. 绘图工作量折合A0图纸装配图1张以上。指导教师意见指导教师(签字): 2012年12月日开题小组意见开题小组组长(签字):2013年1 月日 院(系、部)意见 主管院长(系、部主任)签字: 2013年1月日