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河北工业大学2025届本科毕业设计（论文）任务书
毕业设计题目
大型幕墙搬运安装机械臂设计
课题类型
?设计类
?论文类
课题来源
?国家重点研发计划项目?国家自然科学基金项目?省（自治区、直辖市）项目
?国际合作研究项目?与港、澳、台合作研究项目?外资项目￡国防项目
?企业课题?企、事业单位委托项目
企业名称
天津筑高机器人技术有限公司
适用专业
机械设计制造及其自动化专业
选题学生姓名
杜昱清
学号
215785
班级
机设US212
校内导师姓名
杨冬
工号
2014010
职称
副教授
企业导师姓名
孟硕
电话职称
课题内容
1.选题背景及意义
大型幕墙搬运安装机械臂系统为河北省重点研发计划专题项目。该课题为该项目的分支内容。建筑机器人是机器人技术一个崭新的应用领域，开发建筑机器人，旨在提高建筑施工作业的自动化程度，以提升施工速度及安全性，并力求降低工人的劳动强度。大型幕墙辅助安装机器人天花板辅助安装机器人为建筑机器人的一个分支。
其功能最终实现板材的拾取与搬运、安装。其中，板材的拾取：能实现对水平放置、倾斜放置、竖直放置的板材进行可靠拾取。板材的搬运：能实现在室内空间环境下对板材进行搬运，即将板材由放置位置搬运至安装位置。板材的安装：能实现对板材的位姿进行调整，以达到板材的预安装位置。整个辅助安装设备不需多人协作，省时省力。
2.内容要求
2.1技术/研究目标
大型幕墙搬运安装机械臂主要面对建筑装修中大型建筑幕墙的辅助搬运、安装。该系统以蓄电池为动力源，电动缸为驱动元，由操作人员通过调速控制系统实现对系统运动控制。机器人具有6自由度安装机械臂，可实现任意姿态幕墙的安装定位。主要功能及要求如下：
(1)安装机械臂可实现无级变速，快速、慢速可任意调节；
(2)上下限位控制，保证搬运工作安全；
(3)移动车体可进行速度调节，运动平稳；
(4)机械臂具有6个自由度，可实现任意姿态幕墙的安装定位；
(5)操作简便省力化作业，只要手指上下拨动操作手柄，臂杆就会上下左右动作；
(6)技术参数要求：
安装板材最大平面尺寸：1500mm×2500mm，
安装板材的最大重量：200kg，
板材安装操作本体重复定位精度：±1mm，
板材安装定位精度：±2mm。
2.2设计/研究内容
①大型幕墙搬运安装机械臂移动车体设计，包含直流电机驱动系统。移动车体可灵活转向，移动位移可控；
②完成大型幕墙搬运安装机械臂多自由度操作机械臂机构构型设计；根据载荷、速度要求计算驱动电机参数。选取合适的直流电机，减速机。
③根据大型幕墙搬运安装机械臂工作要求，完成大型幕墙搬运安装机械臂各零部件设计，并对关键零部件进行强度校核。
2.3成果要求
1）完成文献检索、总结、初步方案设计（前期报告）、详细方案设计（中期报告）、毕业设计说明书初稿及定稿（字数不少于10000字）；
2）要求完成外购件的选型（电机、减速机、气动元件及其他外购件等）；
3）机械结构设计要求使用三维设计软件（推荐使用SolidWorks软件）完成，并完成主要结构和零部件的校核，以及主要结构件动作模拟仿真；
4）绘制机械图纸不少于折合A0图纸3张（不包括示意图），其中结构图（装配图）不少于A0图纸1张；
3.方法要求
3.1调研内容与方法
（1）机器人关节减速机、电机选型；（2）移动车体驱动及转向系统设计；（3）根据幕墙安装工艺要求，设计机械臂工作工作空间于末端移动速度；（5）全面安全防护问题；（6）机械臂，移动车体合理布局问题。
3.2技术路线（设计/研究内容间的逻辑关系、设计流程）
本课题可按以下技术路线进行实施：
（1）用户需求分析；（2）初步方案确定；（3）详细方案确定（包括执行元件、传感检测元件、控制元件、外购件、标准件等选型）；（4）绘制草图；（5）绘制总体装配图及电气控制系统原理图；（6）绘制零件图、控制系统其他图纸、编制程序、工作站动作软件模拟仿真设计等；（7）撰写毕业设计说明书初稿及定稿；（8）提交全部答辩资料；（9）毕业答辩。
3.3设计/研究方法
根据技术要求，对设计题目进行全面仔细分析，确定课题的难点、重点及全部工作内容，完成总体设计方案。
从图书馆、网络上查阅与本课题相关资料，了解本课题必威体育精装版技术及市场产品信息；到天津市新南马路五金城（南开区黄河道）进行实地调研考察，对课题中涉及到的机械标准件外购件、电机、减速机、传感器等电气元件和检测仪器仪表等进行全面的了解与认识。
4.参考文献
[1]孙仓龙.大尺寸全玻璃幕墙的加工与安装[J].建筑施工,2022,44(06):1210-1212.DOI:10.14144/j.cnki.jzs
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