基于绳传动的机器人手臂部件结构设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着机器人技术的不断发展，机器人手臂作为机器人的重要执行机构，其性能直接影响着机器人的整体性能。

传统的机器人手臂通常采用刚性传动机构，例如齿轮、连杆等，这类机构虽然精度高、承载能力强，但也存在着结构复杂、自重较大、灵活性不足等缺点。

而绳传动作为一种柔性传动方式，具有传动效率高、结构简单、重量轻、传动平稳等优点，在机器人手臂设计中逐渐受到关注。

2. 本选题国内外研究状况综述

绳传动机器人作为机器人领域的一个重要分支，近年来得到了国内外学者的广泛关注和研究。

1. 国内研究现状

国内在绳传动机器人领域的研究起步较晚，但近年来发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究的主要内容包括以下几个方面:
1.绳传动机器人手臂的需求分析与设计要求：分析绳传动机器人手臂的应用场景和功能需求，确定其设计指标和性能参数，为后续的结构设计提供依据。

2.绳传动系统设计与分析：选择合适的绳索类型，设计合理的传动机构，并对其进行力学分析，确保传动系统能够满足机器人手臂的运动要求。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解绳传动机器人手臂的研究现状、发展趋势以及关键技术，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.需求分析与方案设计阶段：根据应用场景和功能需求，确定机器人手臂的设计指标和性能参数，并进行方案设计，确定机器人手臂的总体结构、传动方式、控制策略等。

3.建模与仿真分析阶段：利用solidworks、adams等软件建立机器人手臂的三维模型，并对其进行运动学和动力学仿真分析，验证设计方案的可行性，并优化结构参数，提高机器人手臂的运动性能。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种基于新型绳传动结构的机器人手臂设计方案：不同于传统的刚性传动机器人手臂，本研究将探索新型绳传动结构，以实现机器人手臂的轻量化、柔性化设计，提高其运动速度、灵活性以及安全性。

2.对机器人手臂关键部件进行优化设计：针对绳传动机器人手臂的特点，对关节结构、连杆结构等关键部件进行优化设计，提高其传动效率、运动精度以及承载能力。

3.开发基于先进控制算法的机器人手臂控制系统：针对绳传动机器人手臂的非线性、柔性等特点，研究基于先进控制算法的机器人手臂控制系统，提高其运动控制精度和稳定性。

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.王立新,刘宏昭,丁希仑,等.绳驱动连续体机器人研究进展[j].机械工程学报,2020,56(17):1-20.

2.杜志江,黄攀峰,赵永生,等.绳驱动机器人研究进展[j].机器人,2018,40(5):630-645.

3.李洪波,马履中,李彬,等.绳驱动并联机器人研究进展及关键技术[j].机械设计与研究,2020,36(06):1-7.