复合材料自动卸料机械手的设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着复合材料技术的快速发展及其应用领域的不断拓展，复合材料制品的生产效率和质量成为了制约其发展的关键因素之一。

传统的复合材料制品生产过程中，卸料环节大多依赖人工操作，存在着劳动强度大、效率低下、安全性差、产品质量不稳定等问题。

因此，研究开发一种自动化程度高、稳定可靠的复合材料自动卸料机械手，实现复合材料制品卸料过程的自动化和智能化，对提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量、改善劳动条件具有十分重要的意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

在复合材料自动化生产领域，卸料机械手的研究和应用正处于快速发展阶段。

国内外学者和企业在机械手结构设计、控制算法、视觉识别等方面取得了一系列研究成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题将围绕复合材料自动卸料机械手的需求展开研究，主要内容包括以下几个方面：1.复合材料自动卸料机械手的需求分析：分析复合材料制品卸料过程的特点和难点，例如材料的多样性、形状的复杂性，以及对表面质量的要求等，明确机械手的功能需求。

2.机械手总体方案设计：根据需求分析，确定机械手的结构类型、自由度配置、驱动方式、控制系统方案等，并进行方案的比较和优化。

3.关键部件设计与计算：针对机械手的关键部件，如机械臂、夹持机构、传动系统等，进行详细的设计和计算，确保其满足性能要求。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，并遵循以下步骤逐步开展：
1.需求分析与方案设计：首先，进行文献调研，了解复合材料自动卸料技术的研究现状，分析现有技术的优缺点，并结合具体应用需求，确定本课题的研究目标和内容。

在此基础上，进行机械手总体方案设计，包括机械手结构类型、自由度配置、驱动方式、控制系统方案等，并进行方案的比较和优化，最终确定最佳方案。

2.关键部件设计与仿真：根据总体方案设计，对机械手的关键部件，如机械臂、夹持机构、传动系统等，进行详细的设计和计算。

5. 研究的创新点

本课题的研究将在以下几个方面进行创新：1.针对复合材料制品形状多样、表面易损的特点，设计一种新型的自适应夹持机构，实现对不同形状和尺寸的制品进行安全、可靠的抓取和搬运。

2.结合视觉传感器和力传感器，开发一种基于多传感器融合的控制策略，实现对机械手的精确定位和力控，提高卸料过程的效率和安全性。

3.构建完整的复合材料自动卸料系统，实现从制品识别、抓取、搬运到放置的全流程自动化，提高生产效率，降低人工成本。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘振宇,林涛,张超.面向 cfrp 铺层成型自动化的铺放头研究进展[j].航空制造技术,2022,65(19):34-42.

2. 孙浩,张彦斐,周传波,等.基于深度学习的复合材料构件自动铺丝轨迹规划[j].航空制造技术,2022,65(01):32-40 70.

3. 张博,苑明杰,刘振宇,等.复合材料构件柔性自动化制造技术研究[j].机械工程学报,2021,57(21):26-39.