机械臂开题报告(答案参考)
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舱外航天服操作能力测试机械臂的研制的开题报告
舱外航天服操作能力测试机械臂的研制的开题报告一、研究背景和意义舱外活动对于太空探索任务来说是至关重要的，而舱外行走的安全性和可靠性取决于舱外航天服的设计和制造。
在实际的太空环境中，舱外航天服的使用受到很多限制，包括外界温度、压力、重量等等，因此在进行舱外活动之前需要对航天服进行全面、准确的测试。
舱外航天服操作能力测试机械臂作为一种关键设备，可以模拟舱外环境下的各种复杂情况，对航天服进行多种测试，能够有效提高测试的精确度和可靠性，确保航天任务的成功实施。
因此，研发自主可控的舱外航天服操作能力测试机械臂是非常重要的。
二、研究内容和目标本研究的主要内容是设计开发一种舱外航天服操作能力测试机械臂，并通过实验验证其性能和可行性。
具体研究目标如下：1.设计机械臂的结构和控制系统，实现机械臂的各种运动和操作功能。
2.通过建立航天服模型，模拟舱外环境下的各种情况，评估机械臂的测试精确度和可靠性。
3.进行实验验证，测试机械臂的性能和可行性。
4.优化机械臂的控制算法和测试流程，进一步提高测试的精确度和可靠性。
三、研究方法和步骤本研究采用以下方法和步骤，完成对舱外航天服操作能力测试机械臂的设计和开发：1.进行文献调研，了解国内外舱外航天服操作能力测试机械臂的研发现状，并总结其发展趋势和存在的问题。
2.根据文献调研结果，设计机械臂的结构和控制系统。
机械臂的结构应具有足够的灵活性和稳定性，能够完成各种舱外操作任务。
同时，机械臂的控制系统应具有较高的控制精度和可靠性，能够充分满足测试要求。
3.根据建立的航天服模型，模拟舱外环境下的各种情况，评估机械臂的测试精确度和可靠性。
通过计算机仿真，确认机械臂所需要的各种运动参数，确保机械臂能够精准地模拟实际环境下的各种操作任务。
4.进行实验验证，测试机械臂的性能和可行性。
通过在测试平台上进行实际测试，评估机械臂的控制精度、操作速度、系统稳定性等性能指标，并分析验证实验结果。
5.优化机械臂的控制算法和测试流程，进一步提高测试的精确度和可靠性。
机械手臂开题报告
机械手臂开题报告1. 引言随着工业自动化的发展，机械手臂在生产领域中扮演着非常重要的角色。
机械手臂可以完成重复性的、繁琐的、危险的工作，大大提高了工作效率和生产质量。
因此，对于机械手臂的研究和应用具有重要的意义。
本文将对机械手臂的基本原理、结构和控制方法进行详细介绍，并提出一个基于视觉感知的机械手臂的应用方向。
2. 机械手臂的基本原理和结构机械手臂是一种类似于人的手臂的装置，可以在三维空间内完成各种动作。
机械手臂通常由多个关节和连杆组成。
关节是机械手臂的运动部件，可以通过电机驱动实现转动，而连杆则连接各个关节。
机械手臂通过控制不同关节的转动实现复杂的工作任务。
机械手臂的控制系统通常通过传感器获取当前位置和姿态信息，然后根据设定的轨迹和工作需求，计算出各个关节应该转动的角度，并通过电机驱动实现相应的转动。
现代机械手臂通常采用数字控制系统，可以进行精确的控制和动态的轨迹规划。
3. 机械手臂的控制方法机械手臂的控制方法可以分为几种不同的方式，包括位置控制、力控制和视觉控制。
3.1 位置控制位置控制是机械手臂最基本的控制方式之一。
通过控制各个关节的位置，实现机械手臂在空间中的精确定位。
位置控制方法通常采用位置传感器来获取关节的实时位置信息，并通过反馈控制算法调整电机的转动角度，使得机械手臂能够准确地到达指定的位置。
3.2 力控制力控制是一种通过感知外部力来调整机械手臂的控制方式。
力控制方法通常采用力传感器来感知机械手臂与环境之间的接触力，并根据设定的力规划来控制机械手臂的运动。
力控制可以使得机械手臂对环境的变化更加敏感，并能够在接触时保持一定的力度。
3.3 视觉控制视觉控制是一种通过摄像头等视觉传感器获取环境信息，并根据图像处理算法进行机械手臂控制的方式。
视觉控制可以使得机械手臂更加灵活地应对不同的工作环境和工件，实现更加高级的任务。
基于视觉控制的机械手臂可以通过图像处理算法实现目标检测、特征提取和路径规划等功能，从而实现更加复杂的工作任务。
二自由度检修机械臂的研究的开题报告
二自由度检修机械臂的研究的开题报告一、选题背景与意义：近年来，随着工业机器人技术的不断进步和应用，各行各业的自动化生产和智能制造已经成为发展的趋势。
机械臂作为工业机器人的重要部件，具有运动自由度多、自主控制及精准度高等优点，成为各种工业自动化设备必不可少的组成部分。
而在机械臂的使用过程中，由于长时间使用或者其他因素导致的故障、损坏或者需要更换零部件等情况，都需要进行检修，因此研究检修机械臂的可行性和有效性，对于保证机械臂的稳定性和延长使用寿命具有重要意义。
二、选题目的及研究内容：本课题旨在研究二自由度检修机械臂的设计方案、机构构造和控制系统，探索机械臂在故障、损坏或更换零部件等情况下的检修可行性和效率，使机械臂的使用寿命得到延长，从而提高生产效率和降低生产成本。
具体的研究内容包括：1、对机械臂的机构结构进行分析，确定适合机械臂的检修方案和设计方案。
2、设计二自由度检修机械臂的机构结构，采用适当的材料进行设计，保证机械臂的强度和耐用性。
3、研究并开发出合适的控制系统，实现对机械臂的多自由度控制，从而使机械臂根据实际需要进行各种操作和动作。
4、开展机械臂的实验室测试和现场实践，进行机械臂性能评估、检修成本分析和检修效率评估。
三、研究方法：本课题的研究方法主要是基于理论和实验相结合的方法。
首先通过理论分析和模拟实验，确定机械臂的机构结构，确定合适的控制系统，并进行机械结构和控制系统的设计与开发。
然后在实验室和生产现场进行实际测试和评估，得到机械臂检修方案的可行性和有效性，从而实现机械臂检修的自主化和智能化。
四、预期目标与成果：本课题的预期目标和成果主要包括：1、设计出可靠、稳定、安全的二自由度检修机械臂，并通过实验室和现场测试验证其性能和效果。
2、实现机械臂的故障检修、零部件更换、机械结构维护等操作，提高机械臂的使用寿命和生产效率。
3、为机械臂的智能控制和自主检修提供技术支持和参考资料，为制造业的自动化生产和智能制造做出贡献。
机械臂开题报告
机械臂开题报告正文：一、引言机械臂是一种能够模拟人类手臂运动的装置，它具有广泛的应用领域，包括工业制造、医疗、农业等。
机械臂的发展对于提高生产效率、减少工人劳动强度、改善工作环境等方面具有重要意义。
因此，研究机械臂的控制系统是一个具有挑战性和实用性的课题。
二、研究背景近年来，随着和自动化技术的不断发展，机械臂的应用越来越广泛。
而机械臂的控制系统是机械臂实现各种任务的核心。
目前，已经有很多关于机械臂控制系统的研究成果，但是还存在许多问题有待解决。
三、研究目标本课题旨在设计一种高效稳定的机械臂控制系统，以满足不同应用场景下的需求。
具体研究目标包括：⒈分析机械臂的动力学特性，建立数学模型。
⒉设计机械臂的控制算法，提高机械臂的运动精度和稳定性。
⒊建立机械臂的仿真平台，进行系统的验证和性能评估。
⒋测试不同应用场景下的机械臂控制系统性能，并针对问题进行改进。
四、研究内容本课题的具体研究内容包括以下几个方面：⒈机械臂的动力学建模：分析机械臂的结构和运动学特性，建立数学模型。
⒉机械臂的控制算法设计：设计基于PID控制的控制算法，并考虑到机械臂的非线性特性。
⒊机械臂的仿真平台设计：使用MATLAB/Simulink软件搭建机械臂的仿真平台，验证控制算法的性能。
⒋机械臂控制系统的实验验证：在实际环境中测试机械臂的控制系统性能，并根据测试结果进行改进。
五、研究方法本研究将采用以下方法进行：⒈文献调研：对机械臂控制系统相关的研究成果进行综述和总结，了解目前的研究现状。
⒉理论分析：对机械臂的动力学特性进行分析，建立数学模型。
⒊算法设计：基于PID控制算法，设计适用于机械臂控制的算法，并考虑到机械臂的非线性特性。
⒋仿真验证：使用MATLAB/Simulink软件搭建仿真平台，对设计的算法进行验证和性能评估。
⒌实验测试：在实际环境中测试机械臂的控制系统性能，并根据测试结果进行改进。
六、预期结果通过以上研究方法，预期可以达到以下结果：⒈建立机械臂的动力学模型，并对其进行理论分析。
视觉机械臂开题报告
视觉机械臂开题报告一、引言视觉技术和机械臂技术是现代工业领域中的重要技术，它们在工业自动化、智能制造等领域中有着广泛的应用。
视觉机械臂结合了这两种技术，可以在无人操作的情况下自动完成一系列的任务，大大提高了生产效率和质量。
本开题报告旨在介绍视觉机械臂的研究背景、目标和计划，以及预期的研究成果。
二、研究背景传统的机械臂往往需要人工指导或预定的轨迹来进行操作，缺乏对环境的感知和自主决策能力。
而视觉技术可以通过摄像头获取环境信息，并进行图像处理和分析，可以在一定程度上模拟人类的视觉能力。
因此，视觉机械臂的研究受到了广泛的关注和重视。
视觉机械臂主要面临以下几个挑战：1.视觉感知：如何准确地获取环境中的目标物体，并对其进行识别和定位，以便进行后续的操作。
2.运动控制：如何实现机械臂的精确定位和控制，以完成任务要求的动作。
3.任务规划：如何根据环境信息和任务要求，制定合理的操作规划，以实现高效、稳定的任务执行。
三、研究目标本研究的目标是开发一种基于视觉技术的机械臂系统，具备以下特点：1.视觉感知：通过摄像头获取环境图像，使用图像处理和分析技术实现目标物体的定位和识别。
2.运动控制：通过姿态传感器和位置传感器获取机械臂的当前状态，使用控制算法实现机械臂的精确定位和控制。
3.任务规划：根据环境信息和任务要求，利用规划算法生成机械臂的运动轨迹，实现高效、稳定的任务执行。
预期的研究成果包括：1.视觉机械臂系统的设计与实现；2.视觉感知算法的研究与优化；3.运动控制算法的设计与优化；4.任务规划算法的研究与优化。
四、研究计划本研究计划分为以下几个阶段进行：1.阶段一：系统设计与准备–研究现有的视觉机械臂系统，总结其优缺点；–设计视觉机械臂系统的硬件组成和软件架构；–准备所需的硬件设备和软件工具。
2.阶段二：视觉感知算法的研究与实现–研究目标物体的定位和识别算法；–实现并优化目标物体的定位和识别算法；–进行算法的实验验证和性能评估。
四自由度链式机械臂系统设计与实现的开题报告
四自由度链式机械臂系统设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着工业自动化技术的不断发展，机器人技术已经成为现代工业中不可或缺的一部分。
机器人广泛应用于工厂生产线、医疗保健、教育和科学研究等领域。
机器人的关键是机器人手臂，机器人手臂是承担机器人动作任务的核心部件，是机器人实现自主操作的关键。
因此，机器人手臂系统的设计和实现对机器人技术的发展和应用具有重要意义。
本选题以四自由度链式机械臂为研究对象，旨在设计和实现一种高效、精确、稳定的机器人手臂系统，以满足不同领域的应用需求。
通过研究机械臂运动学、动力学和控制理论，开发一种具有良好性能和稳定性的机器人手臂系统，为机器人的广泛应用和推广做出贡献。
二、研究目的1.研究机械臂运动学和动力学理论，掌握机械臂的基本构成和运动原理。
2.设计和实现四自由度链式机械臂系统，包括机械臂简化模型、运动平台设计和链式机械臂控制系统。
3.对机械臂运动学、动力学和控制进行建模和仿真分析，验证机械臂系统设计的可行性和稳定性。
4.通过实验结果分析，评估机械臂系统的性能和稳定性，为机器人技术的应用和推广提供有价值的参考。
三、研究内容1.机械臂运动学和动力学的原理和理论，包括机械臂的基本构成、坐标系的建立、关节运动、运动学分析和动力学分析等内容。
2.机械臂系统设计和实现，设计四自由度链式机械臂的简化模型、运动平台和链式机械臂控制系统。
3.机械臂运动学、动力学和控制的建模和仿真分析，对机械臂进行运动学和动力学建模，进行仿真分析，并对控制系统进行设计和实现。
4.机械臂系统的性能分析和评估，通过实验结果分析，评估机械臂的性能、稳定性和应用效果。
四、研究方法和流程1.文献调研，收集机械臂系统的相关理论和实践应用资料。
2.机械臂系统的设计和实现，包括机械臂简化模型的构建、运动平台设计和链式机械臂控制系统的实现。
3.机械臂的运动学、动力学和控制建模和仿真，利用MATLAB、Simulink等软件进行建模和仿真。
六自由度机械臂控制系统设计的开题报告
六自由度机械臂控制系统设计的开题报告
1. 绪论
机械臂是一种多自由度、多关节的运动机构，广泛应用于生产制造、医疗、物流等领域。
机械臂控制系统作为机械臂的核心部分，可以控制机械臂的运动、姿态和力量等方面的行为。
本文旨在基于六自由度机械臂设计并实现机械臂控制系统，从而提高机械臂的控制精度和运动效率，提高机械臂的应用价值。
2. 研究现状
机械臂控制系统的研究已有较长的历史，研究方向主要包括控制算法、传感器技术、运动学和动力学建模等领域。
目前，机械臂控制系统的应用越来越广泛，其中，6自由度机械臂是应用较多的一种。
3. 研究内容与方法
本文的研究内容为设计并实现一种6自由度机械臂控制系统，具体内容包括：机械臂的运动控制、力控制、轨迹规划和运动学建模等。
设计方法主要是采用传统的控制方法和运动学建模算法，从而实现机械臂的控制。
4. 研究意义与目标
本文的研究意义在于提升机械臂的控制精度和运动效率，满足多种工业应用和科研需求。
在物流、医疗、军事等领域中，机械臂控制系统有着广泛的应用前景。
5. 预期结果
本研究预期结果为设计并实现一种可靠的六自由度机械臂控制系统，实现机械臂的精确控制、实时监测和有效保护等功能。
通过充分的实验和性能测试，进一步验证系统的可行性和有效性。
机械臂开题报告
机械臂开题报告机械臂开题报告一、引言机械臂作为一种具有灵活性和精确性的工业机器人，已经被广泛应用于制造业、医疗领域、航天航空等多个领域。
机械臂的出现不仅提高了生产效率，还减少了工人的劳动强度，为人们的生活带来了便利。
本报告旨在介绍机械臂的概念、结构、工作原理以及应用领域，进一步探讨机械臂的发展前景。
二、机械臂的概念与结构机械臂是一种类似于人类手臂的机械装置，由多个关节和执行器组成。
它能够模拟人类手臂的运动，具有多自由度和高精度的特点。
机械臂的结构通常包括基座、关节、执行器、末端执行器等部分。
基座是机械臂的固定部分，关节通过电机或液压系统驱动，实现机械臂的运动。
执行器负责控制机械臂的末端执行器进行具体操作。
三、机械臂的工作原理机械臂的工作原理主要包括传感器、控制系统和执行器三个部分。
传感器用于感知环境和目标物体的信息，将这些信息传输给控制系统。
控制系统根据传感器的反馈信息，通过算法计算出机械臂的运动轨迹和动作方式，并将指令传输给执行器。
执行器根据控制系统的指令，驱动机械臂的关节进行运动，完成特定的任务。
四、机械臂的应用领域1. 制造业：机械臂在制造业中广泛应用于装配、焊接、喷涂等工序。
机械臂的高精度和高重复性使得它能够完成精细的装配任务，提高产品质量和生产效率。
2. 医疗领域：机械臂在手术机器人中的应用越来越广泛。
通过机械臂的精确操作，医生可以进行微创手术，减少手术风险和恢复时间。
3. 航天航空：机械臂在航天航空领域中扮演着重要的角色。
它可以用于卫星的维修和组装，以及空间站的建设和维护。
五、机械臂的发展前景随着科技的不断进步，机械臂的应用领域将会不断扩大。
人们对机械臂的需求越来越高，对机械臂的要求也越来越多样化。
未来，机械臂将更加智能化、柔性化和协作化。
例如，机械臂可以通过学习和感知技术，具备更强的自主性和适应性，能够适应不同的工作环境和任务需求。
六、结论机械臂作为一种灵活、精确的工业机器人，已经在多个领域发挥着重要的作用。
多关节机械手臂系统设计-开题报告
毕业设计（论文）开题报告1.选题背景及其意义机器人是近30年来发展起来的一种高科技自动化生产设备。
机械手是机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过变成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，尤其是体现了人的智能和适应性，机器作业的准确性和在各种环境完成作业的能力。
本设计完成了多自由度关节式机械手的运动方案设计和驱动方式选择，并对机座，手臂及末端执行器等机械装置进行了结构设计[8]。
机械手的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识。
其一，它能迅速地代替人完成某些操作；其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置要求来完成工件的传送和装卸；其三，它能操作某些必要的机具进行焊接和装配，从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，因而受到各先进国家的重视，都投入大量的人力和物力去研究和开发[4]。
在高温、高压、粉尘浓度高、严重噪音以及带有放射性和化学污染的场合应用的尤为广泛。
在我国，近几年也有较快的发展，并取得了一定的成效，受到机械工业和铁路工业部门的重视[6]。
机械手的分类：机械手一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机械手。
它是一种独立的不附属于某一主机的装置。
它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定的操作。
它的特点是具备普通机械性能外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。
[3]第二类是需要人工操作的，称为操作机。
它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的工作，后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。
工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。
第三类是用专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。
这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动；除少数以外，工作程序一般是固定的，因此是专用的[1][2][5]。
在国外目前主要是搞第一类通用机械手，国外称为机器人。
基于超声电机的微机械臂系统的开题报告
基于超声电机的微机械臂系统的开题报告一、选题背景与意义：随着微纳制造技术的不断发展，微机械臂成为了研究的热点之一。
微机械臂可以在微米级别上完成各种任务，如微尺度加工、细胞操作、药物输送等。
超声电机在微机械领域有着广泛的应用，其具有响应速度快、力量大、能耗低等特点。
本课题旨在基于超声电机设计并制造一台微机械臂系统，用于在生命科学等领域的微小操作及相关实验研究中的应用。
二、研究内容：1.设计超声电机驱动控制系统，并开发适合的控制算法和驱动电路；2.设计微机械臂结构和动力学模型，优化机械臂系统力学性能；3.开发微机械臂控制系统，包括位置控制系统和力控制系统；4.设计并制造微机械手指，以实现微小操作功能；5.对系统进行实验测试，分析系统性能和参数对控制精度的影响。
三、技术路线：首先，通过研究超声电机的结构、工作原理和性能特点，确定超声电机作为微机械臂驱动器的可行性。
然后，设计超声电机驱动控制系统，并采用适合的控制算法和驱动电路，以实现高精度位置控制和力控制。
接着，根据微机械臂的应用需求，设计微机械臂结构和动力学模型，并进行优化，以满足微小操作的要求。
同时，开发微机械臂控制系统，包括位置控制系统和力控制系统，以实现对微机械臂的控制。
最后，设计并制造微机械手指，以实现微小操作功能，并对系统进行实验测试，分析系统性能和参数对控制精度的影响。
四、预期成果：1.设计并制造一台微机械臂系统，可用于在生命科学等领域的微小操作及相关实验研究中的应用；2.研究超声电机在微机械领域的应用特点和效果；3.开发适合的超声电机控制算法和驱动电路；4.优化超声电机驱动控制系统性能，实现高精度位置控制和力控制；5.设计并制造微机械手指，以实现微小操作功能；6.对系统进行实验测试，分析系统性能和参数对控制精度的影响，为微机械臂的应用提供理论和实践基础。
五、进度安排：1.前期准备 (1个月)：对超声电机的结构、工作原理和性能特点进行研究，确定该驱动器作为微机械臂驱动器的可行性；2.系统设计 (2个月)：设计超声电机驱动控制系统，并开发适合的控制算法和驱动电路；设计微机械臂结构和动力学模型，并进行优化；开发微机械臂控制系统，包括位置控制系统和力控制系统；3.微机械手指设计与制造 (1个月)：设计并制造微机械手指，以实现微小操作功能；4.实验测试与分析 (2个月)：对系统进行实验测试，分析系统性能和参数对控制精度的影响；5.论文撰写与答辩 (1个月)：完成毕业论文并答辩。
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附件b：毕业设计（论文）开题报告1课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）1.1 研究背景及课题意义机器人是二十世纪人类最伟大的发明之一，人类对于机器人的研究由来已久。
上世纪70年代之后，计算机技术、控制技术、传感技术和人工智能技术迅速发展，机器人技术也随之进入高速发展阶段，成为综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多门学科而形成的高新技术。
其本质是感知、决策、行动和交互四大技术的综合，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用水平是一个国家工业自动化水平的重要标志[1] [2]。
机器人技术的研究在经历了第一代示教再现型机器人和第二代感知型机器人两个阶段之后进入第三代智能机器人的发展阶段。
机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，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有机结合。
机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产率。
机械手越来越广泛地得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
目前，机械手已发展成为柔性制造系统fms和柔性制造单元fmc中一个重要组成部分。
把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。
当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
此外，医疗机器人是目前国外机器人研究领域中最活跃、投资最多的方向之一,其发展前景非常看好。
近年来,医疗机器人技术引起美、法、德、意、日等国家学术界的极大关注, 研究工作蓬勃兴起。
二十世纪九十年代起，国际先进机器人计划已召开过的多届医疗外科机器人研讨会己经立项,开展基于遥控操作的外科研究,用于战伤模拟手术、手术培训、解剖教学。
欧盟、法国国家科学研究中心也将机器人辅助外科手术及虚拟外科手术仿真系统作为重点研究发展的项目之一在发达国家已经出现医疗，外科手术机器人市场化产品，并在临床上开展了大量病例研究。
而目前我国的机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低。
机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产及医疗水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1.2 国内外研究状况1.2.1 国外研究状况机器人主要分为两类：工业机器人以及其他特种机器人，自1962年美国推出世界上第一台unimate型和versatra型工业机器人以来，机器人在工业发达国家得到了迅速发展。
根据国际工业机器人联合会(ifr)前几年的统计[3]：2000年全世界工业机器人的总数达到82万台，比1996年增加24％。
其中日本拥有42万台，占全世界机器人总数的50％左右，继续保持“机器人王国”的地位。
除日本外，世界上还有许多工业发达国家，如美国、前苏联和西欧一些国家的机器人产业也发展得很快。
例如，在美国，1970—1980年间的机器人台数增加20倍以上。
尽管美国所拥有的机器人在台数上不如日本．但其技术水平较高．占有一定的优势。
在亚洲，韩国的机器人产业发展也很迅速，现排名世界前列．而日本、韩国和新加坡的机器人密度(即制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量)居世界第1-3位，包揽了前三名。
西欧的意大利、法国、英国和东欧的匈牙利、波兰等，机器人制造业及应用机器人的情况都有很大发展。
图1 图2 其他特种机器人是国外近年来才迅速发展起来的，是机器人技术的一个重要发展方向，主要研究方向有：空间机器人，医用机器人，水下机器人，建筑机器人和军用排爆机器人等等[4]。
现在国外的机器人各个方面的技术发展现状为[5]：①机械结构以关节型为主流，80年代发明的适用于装配作业的平面关节型机器人约占总量的1／3。
90年代初开发的适应于窄小空间、快节奏、全工作空间范围的垂直关节型机器人大量用于焊接和上、下料。
应3k和汽车、建筑、桥梁等行业的需求，超大型机器人应运而生。
②控制技术大多采用32位cpu，控制轴数多达27轴，nc技术、离线编程技术大量采用。
协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位机、多机器人的协调控制。
采用基于pc的开放结构的控制系统已成为一股潮流。
③驱动技术80年代发展起来的ac伺服驱动已成为主流驱动技术应用于工业机器人中。
新一代的伺服电机与基于微处理器的智能伺服控制器相结合已开发并用于工业机器人中：在远程控制中已采用了分布式智能驱动新技术。
④应用智能化的传感器装有视觉传感器的机器人数量呈上升趋势，不少机器人装有两种以上传感器，有些机器人留了多种机器人接口。
⑤网络通讯方式大部分机器人采用了ether网络通讯方式，占总量的41．3％，其他采用rs一232，rs一485等通讯接口。
⑥高速、高精度、多功能化目前，最快的装配机器人最大合成速度为16．5m／s，有一种大直角坐标搬运机器人，其最大合成速度竟达80m／s：而另一种并联结构的nc机器人，其位置重复精度达1um。
90年代末的机器人一般都具有两、三种功能，向多功能化方向发展。
⑦集成化与系统化当今机器人技术的另一特点是机器人的应用从单机、单元向系统发展。
百台以上的机器人群与微机及周边设备和操作人员形成一个大群体。
跨国大集团的垄断和全球化的生产将世界众多厂家的产品联接在一起，实现了标准化、开放化、网络化的“虚拟制造”，为工业机器人系统化的发展推波助澜。
1.2.2 国内研究状况我国有组织有计划地发展机器人事业．应该说是从“七五”期间的科技攻关及实施“863计划”开始的。
经过十几年来的研制、生产、和应用，有了长足的进步。
目前在一些方面[6]，如喷涂机器人、弧焊机器人、点焊机器人、搬运机器人、装配机器人、特种机器人(水下、爬壁、管道、遥控等机器人)，已掌握了机器人的设计制造技术，解决了控制、驱动系统的设计和配置、软件的设计和编制等关键技术；还掌握了自动化喷漆线、弧焊自动线(工作站)及其周边配套设备的全线自动通信、协调控制技术。
我国机器人技术主题发展的战略目标是[8]：根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求，瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。
未来工业机器人技术发展的重点有：第一，危险、恶劣环境作业机器人：主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人：第二，医用机器人：主要有脑外科手术辅助机器人，遥控操作辅助正骨等；第三，仿生机器人：主要有移动机器人，网络遥控操作机器人等。
其发展趋势是智能化、低成本、离可靠性和易于集成。
我国的机器人研究开发与应用已经取得了一定的成绩，但是总的来看，我国的机器人技术及其工程应用的水平和国外的相比还有一定的距离，无论从机器人的数量上还是技术上，我们都有一定的差距。
进入新世纪以后，国际竞争日益激烈，对机器人的需求越来越大，我国的机器人产业将面临新的发展机遇和来自国外的挑战，因此我们需要自主发展机器人高技术，解决产业化前期的关键技术。
积极推进我国的机器人产业化的进程。
1.3机械臂的要求①承载能力足:手臂是支承手腕的部件，设计时不仅要考虑抓取物体的重量或携带工具的重量，还要考虑运动时的动载荷及转动惯性。
②刚度高：为了防止臂部在运动过程中产生过大的变形，手臂的截面形状要合理选择。
工字型截面的弯曲刚度一般比圆截面大，空心管的弯曲刚度和扭转刚度都比实心轴大得多。
③导向性能好，定位精度高：为防止手臂在直线运动中，沿运动轴线发生相对转动，应设置导向装置。
同时要采用一定形式的缓冲措施。
④重量轻、转动惯量小：为提高机器人的运动速度，要尽量减少臂部运动部分的重量，以减少整个手臂对回转轴的转动惯量[9]。
⑤合理设计与腕部和机身的连接部位：臂部的安装形式和位置不仅关系到机器人的强度、刚度和承载能力，而且还直接影响到机器人的外观。
1.4机械臂的选型分析方案一：图3分析：上图为常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构，关节一至关节四的驱动电机为空心结构，关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见，空心轴结构的电机一般较大。
采用空心轴电机的优点是：机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过，无论关节轴怎么旋转，管线不会随着旋转，即使旋转，管线由于布置在旋转轴线上，所以具有最小的旋转半径。
此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。
对于工业机器人的机械结构设计来说，管线布局是难点之一，怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线（六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等），使其不受关篇二：机械手开题报告附表6：郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告注：课题来源要填写明确（如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等）课题类型：（1）a—工程设计；b—技术开发；c—软件工程；d—理论研究；e—调研报告（2）x—真实课题；y—模拟课题；z—虚拟课题；。