機(jī)械設(shè)計及其自動化專業(yè)吸入式水面垃圾清理機(jī)器人設(shè)計開題報告

開 題 報 告畢業(yè)設(shè)計（論文）題目吸入式水面垃圾清理機(jī)器人設(shè)計題目類型論文類作品設(shè)計類其他一、選題簡介、意義研究意義：水域是生命之源，生命搖籃。然而，水受到的污染正愈發(fā)嚴(yán)重。目前水面垃圾主要是塑料、泡沫和生活廢棄物，而這些難以降解的垃圾更容易被生物所寄居，助長物種入侵隱患。如果水面垃圾沒有及時清理，經(jīng)過水浸泡和風(fēng)吹，會危及水質(zhì)，尤其是在夏天，漂浮物在高溫下霉?fàn)€，臭味傳到方圓幾公里，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量，污染了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，也嚴(yán)重影響了居民的健康。 目前許多國家的河流、水域漂浮物污染十分嚴(yán)重，給人們的生存環(huán)境、投資環(huán)境和開發(fā)利用旅游資源等帶來負(fù)面影響。舉例來說：水葫蘆在我國和北美、亞洲、大洋洲和非洲十分肆虐，使得許多水域原有生物大量滅絕，嚴(yán)重地破壞了生物多樣性和生態(tài)平衡，導(dǎo)致河水發(fā)黑、發(fā)臭，河流、湖泊淤塞，相關(guān)水域赤潮頻發(fā)。 傳統(tǒng)的水面垃圾清理，主要是通過人為打撈，效率比較低，同時又消耗了大量的人力和財力，些是僅靠人力是很難完成的，而且生命安全很難保證。研究簡介：本項目研制的吸入式水面垃圾清理機(jī)器人設(shè)計主要通過機(jī)械手段，同時有效利用電源來實現(xiàn)垃圾的收集。其最大的特點是效率大大提高，并且代替人為所不能進(jìn)行作業(yè)的環(huán)境。本次設(shè)計模仿機(jī)器人的基本功能和設(shè)計思路，根據(jù)機(jī)器人要完成的任務(wù)和動作，結(jié)合機(jī)器人的特殊加工工藝，綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識和相關(guān)的機(jī)械設(shè)計專業(yè)知識，完成符合市場需求的低成本高技術(shù)含量的水面垃圾清理機(jī)器人模型的創(chuàng)新設(shè)計。其中包括機(jī)器裝置的原理方案構(gòu)思和擬定；原理方案的實現(xiàn)、傳動方案的設(shè)計；單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計；PRO/E 3D仿真設(shè)計和造型；關(guān)鍵技術(shù)的分析與實現(xiàn)、主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計簡圖；設(shè)計計算與說明、設(shè)計小結(jié)。2、 課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等）研究內(nèi)容：本論文分為七章。第一章為緒論，主要介紹了選題目的、背景和意義及國內(nèi)外的相關(guān)研究；第二章介紹了設(shè)計任務(wù)，包括設(shè)計的目標(biāo)要求，動作要求等；第三章對水面垃圾清理機(jī)器人進(jìn)行大體的介紹，包括整體機(jī)構(gòu)和各機(jī)械機(jī)構(gòu)；第四章是應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)對機(jī)器人的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。所謂現(xiàn)代設(shè)計方法，就是就是區(qū)別于過去常用的傳統(tǒng)設(shè)計理論和方法，包括設(shè)計方法學(xué)、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元法、動態(tài)設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計、人工神經(jīng)元計算方法、工程遺傳算法智能工程、價值工程人機(jī)工程等。其特點主要有：系統(tǒng)性、社會性、創(chuàng)造性、最優(yōu)性、動態(tài)性、智能化CA 化等。故用現(xiàn)代設(shè)計方法可以得到組成水面垃圾清理機(jī)器人的最優(yōu)化機(jī)構(gòu)，得到最優(yōu)的方案。第五章介紹了水面垃圾清理機(jī)器人的控制系統(tǒng)，從經(jīng)濟(jì)實用的角度出發(fā)，完成了機(jī)器人控制系統(tǒng)的模塊設(shè)計、電路設(shè)計及模塊選型。第六章對雙船體、槽輪等主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行了理論計算，為設(shè)計提供了理論依據(jù)。第七章是在前幾章的論述的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論，并對此次設(shè)計進(jìn)行總結(jié)。研究方法：（1） 查閱相關(guān)資料（2） 進(jìn)行實地考察（3） 向指導(dǎo)老師以及相關(guān)專業(yè)人員請假（4）做好相關(guān)的實驗三、設(shè)計（論文）體系、結(jié)構(gòu)（大綱）第一章 緒 論1.1 選題目的、背景和意義1.2 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.3 研究內(nèi)容第二章 設(shè)計任務(wù)2.1 設(shè)計題目2.2 設(shè)計的目標(biāo)和要求2.3 設(shè)計的內(nèi)容第三章 水面垃圾清理機(jī)器人概述3.1 整體結(jié)構(gòu)3.2 整體結(jié)構(gòu)說明第四章 動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計4.1設(shè)計方案4.2功能提取與分解4.3 原理求解的綜合4.4方案的評價指標(biāo)及多級遞階結(jié)構(gòu)圖4.5方案概述第五章 控制系統(tǒng)的設(shè)計5.1視覺子系統(tǒng)5.2 決策子系統(tǒng)5.3 無線通訊子系統(tǒng)第六章 理論設(shè)計計算6.1雙體船的設(shè)計6.2旋轉(zhuǎn)葉片主軸的設(shè)計6.3槽輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.4四桿和“風(fēng)車”的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計6.5曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計、計算分析6.6齒輪傳動計算指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日 院（系）審批意見：簽章： 年 月 日