温室收获机器人自动导向车车身设计(机械部分设计) -开题报告.doc

1、开题报告题目温室收获机器人自动导向车车身设计(机械部分设计)学生姓名、学号专业指导教师姓名职称一.课题的学习与理解1.AGV的发展历史、现状和应用 AGV自动导向车，又称自动牵引车，是指转备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有小车编停车选择、安全保护，以及各种移载功能的运输小车，是一种非常具有前途的物料运输设备。AGV最早于50年代出现在美国，但直到70年代才在欧洲得到迅速的发展和推广作用。日本在1963首次引进AGV后，AGV在日本得打很大的重视，政府将其列为重点发展对象，科研部门重点攻关，经过发展，日本的自动导向车的技术已日趋成熟。 我国对自动导向车的研究相对较晚。目

2、前国内的工厂多数还是采用传统的物料搬运方式，靠人工借助一些简单的机械设备完成。已经有一些科研单位致力于高技术自动导向车的研究，并且取得了重大的突破。 随着自动导向车在各个领域越来越广泛的应用，自动导向车的导向技术已经引起广大的关注。自动导向车（AGV）是采用自动或人工方式装卸货物，按设定路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点，再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。一套自动导向车包括数量小车、导航服务、通讯硬件和安全系统。 AGV自动导向车经过多年的发展，其形成AGVS制造系统。自动导向车洗头膏是指多台AGV在中央计算机的管理下协调工作，并且其他物流设备，如输送道、传送带和工位缓冲站等实现高度集

3、成，而且可以通过车载计算机和网上主机与其他设备进行通讯的自动化物料输送系统。它具有运输效率、节能、工作可靠、能实现柔性运输、使用灵活、无公害等许多优点。AGV技术经过发展，现已实现广泛应用于以下领域: (1)自动化立体仓库； （2）柔性加工系统（FMS） （3）柔性转配系统（AGV作为活动装配平台） （4）机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的物料运输； （5）在车站、机场、邮局的物品分检中作为运输工具； （6）在办公室、医院、宾馆的AGV；2.研究目的 所选的课题为“温室收获机器人自动导向车车身设计”，其课题来源于国家重点实验室建设。本文的目的就是研究自动导向车的车身设计，从而为自

4、动导向车的转向总成和驱动总成提供合理的转配空间，并且研究升降工作台的可操作方式以及加工制造方面的问题。自动导向车车身的设计使得自动导向车能够在温室相对狭小的环境里灵活地将升降工作台载至指定地点，通过升降台的升降过程将车载机器人提升至需求高度，通过机器人完成对果实的采摘。其意义在于在温室相对特殊的环境里，设计出能够适应环境的收获机器人平台，最大程度地提高收获机器人的收获效率，实现果实采摘的无人化作业。3.课题研究内容 自动导向车车身方面的设计方案及其理论，融合了有关的设计经验，采用类似于汽车底盘形式的车架，合理地设计了与导向车转向总成以及驱动总成之间的联接，同时也为自动导向车其它设备的安装和整车

5、的再开发留下了空间。车载升降台方案中采用螺旋传力，通过丝杆的转动将转矩转化为轴向力，再通过铰链机构产生升降台的升降过程。这种设计避免了液压升降和齿轮齿条传动升降机构的复杂性以及其 在尺寸方面的要求，同时也达到了传动平稳、结构合理的理念。考虑到自动导向车实际载重和尺寸的要求，选择蜗杆减速器作为减速器作为减速器方案。蜗杆减速器的使用克服了齿轮减速器和蜗杆齿轮减速器的尺寸较大的缺陷，同时也达到了传动比较大、传动平稳的要求。整车设计采用车体上下分离的结构，便于自动导向车其它设备的安装和整车的再开发。由于车身后半部驱动总成和蜗杆减速器的存在，将升降工作台安装在车体的前部，达到了整车的总体平衡。在车身的前

6、端 还设置车体挡板，避免了导向车直接和障碍物发生碰撞。整车设计借鉴了有关自动导向车的设计经验，同时也参考了现有的自动导向车，并且融合了自己的创新设计思想，最终完成了自动导向车的整体设计方案。二.总体方案设计、重点难点及要解决的主要问题 2.1基本内容 AGV小车车身部分要求所设计结构合理，注意制造和加工的工艺性能和经济指标；所设计结构应该能满足实际需求，能承载整车重量；此外，车身结构所采用的材料应能满足自动导向车在温室中运行的环境要求；行驶速度要求适中；定位精度高。指标特性：长L1000mm，宽600mm,高600mm,行驶速度：0-1m/s，载重：100kg,行走方式：前进、后退、左转、右转

7、，工作时间：3小时，工作台提升高度：最高点距离地面1000mm，定位精度：20mm，障碍探测距离：1m（可调）自动导向车车身部分设计方案；升降台方案设计，升降工作台的校核，耐磨性计算；电动机的选择；减速器的设计方案； 2.2主要问题1. 为了满足机械接触面的需要，进出站引导程序必须采用比正常行走更高的精确性；2. 考虑到窄带传感器的特点，传统的方法会将导致因测量时间的延迟而造成精确性较低；3. 高精度处理方法和系统的硬件及软件设计轮廓；4. 电动机的功率转速的选择和确定；五 进度计划第 1 周（20*年2月25日-20*年3月3日）：检查寒假外文翻译情况，下达具体毕业设计任务，指导学生撰写开题

8、报告，熟悉设计内容，查阅有关资料第 2 周第 3 周（20*年3月4日-20*年3月17日）：参观实验室或有关厂家，增加感性认识，方案论证并确定设计方案，完成自动导向车总体方案设计、有关电机的选择及有关设计计算第 4 周第 5 周（20*年3月18日-20*年3月31日）：完成自动导向车车身部分的设计方案，拟定导向车车身设计草图第 6 周第 7 周（20*年4月1日-20*年4月14日）：完成自动导向车部分设计总图及有关零件设计图第 8 周（20*年4月9日-20*年4月21日）：提交第1-8周的指导记录表和已做的毕业设计内容，由指导老师初审后上交学院第 9 周第 13 周（20*年4月22日

9、-20*年5月26日）：在指导老师指导下修改并完成设计，完成相关设计图纸，同时撰写毕业设计说明书，并提交指导老师初审第 14 周第 16 周（20*年5月27日-20*年6月14日）：修改毕业设计图纸及说明书，完成后参加毕业答辩 参考文献1. 纪名刚等主编.机械设计.第八版 M.北京：高等教育出版社，20062. 成大先主编.机械设计手册（第四版）M.化学工业出版社，20023. 刘鸿文主编.材料力学I（第4版）M. 高等教育出版社，20064. 陆玉等编著.机械设计课程设计（第三版）M.北京：机械工业出版社，1999.055. 雷天觉主编.液压工程手册（第一版）.北京:机械工业出版社，199

10、06. 姜继海，宋锦春等主编.液压与气压传动. 高等教育出版社M，20027.汤科，张帆，何子燚.侧翻试验台事故分析研究J.TECHNIC FORUM/技术论坛,2012.08:90928.花家寿，刘合法等.车辆静态侧翻试验方法的分析研究J.传动技术.1998.03：36469.叶建华，朱春华，詹友基，许明三.车辆静态稳定性试验系统的设计J.重庆工学院学报(自然科学).2009.12：162010. 李毅.大客车侧翻碰撞安全性设计与优化关键技术研究D.华南理工大学博士学位论文.2012.04 学生签名： 年 月 日指导教师批阅意见（指导教师应对课题研究的思路、方法、对策、措施和预期成效等做出评价，并提出具体的改进意见） 指导教师签名： 年 月 日