delta机器人设计开题报告

燕 山 大 学

本科毕业设计（论文）开题报告

课题名称：Delta并联机器人系

统总体设计 学院（系）：里仁学院 年级专业：08机械电子工程 学生姓名 指导教师：

完成日期：2012年3月25日

一、选题背景及意义

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二、.研究内容

………………………………………………………………………………………… 三、研究步骤、方法及措施

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四、研究工作进度

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五、主要参考文献

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六、指导教师意见

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指导教师签字：

年 月 日

七、系级教学单位审核意见：

审查结果： □ 通过 □ 完善后通过 □ 未通过

负责人签字：

年 月 日

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1. 选题背景及意义

并联机器人是一类全新的机器人，它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点，与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系，因而扩大了整个机器人的应用领域。并联机器人可以作为航天上的飞船对接器、航海上的潜艇救援对接器；工业上可以作为大件的装配机器人、精密操作的微动器。近年来还研究将它用作虚拟6轴加工中心，以及毫米级的微型机器人等，可以预见这类机器人在21世纪将有广阔的发展前景。

Delta并联机器人最早是在1985年由R.clavel提出的，因其基座平台和运动平台都呈三角形形状而得名。Delta机器人作为并联机构的一种，具有上述的诸多优点和各种可能的应用，是目前商业应用最成功的机器人之一。 当初，比如，当在运动平台上装上适当的末端执行器后，特别适用于电子元器件的快速装配插接。在轻工业中的包装，pick-and-place操作，医学手术等也有较多应用。

在国外Delta机器人已经成功的应用在大范围的领域中，而且取得了不错的业绩。例如，在瑞士，巧克力生产商chocolat Frey，采用由Bosch的包装技术公司Sigpick Systems AG提供的新的生产线，这条生产线上，八个Delta机器人将巧克力放到泡沫盒里，再把泡沫盒放到纸箱里，减少了chocolat Frey公司的工作量，最主要的是整个操作系统简便易行，只需简单的修改一下操作系统就可以适应新的包装规格，这种简易性使得该公司可以快速而从容的应对市场的新需求。

不久前，位居全球500强之列的电力和自动化 技术领导厂商ABB公司，高调

宣布其进行机器人的投资建设，并列出了投资的10大理由，这十大理由包括降低运营成本、提升产品质量和一致性、改善员工工作条件、扩大产量、增强制造柔性、减少原料浪费、提高良品率等。

中国处在改革开放的关键时期，各行各业正是在高速发展的黄金阶段，高新技术产业更是朝气蓬勃。市场的快速发展带来了绝佳的研究机遇，因此，我以为在我国全面建设小康社会、大力发展现代化工业同时，机器人是个不可避免的话题。在我国进入老龄化社会，劳动力逐渐短缺之际，传统工业中

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大量危险和重复性高的工作必将由越来越多的机器人来代替。但相对外国的机器强国而言，我国的机器基础较为薄弱，机器人技术的发展水平还相对较低，难以应对发展大潮。Delta机器人，作为机器人行业中的佼佼者，具有很高的研究价值和解决中国实际的现实价值。 2. 研究内容

Delta机器人发明于20世纪80年代初，诞生在瑞士的洛桑联邦理工学院，。 当时工业生产中迫切需要一种机器人，这种机器人可以以一个非常高的速度操纵轻小物体，delta机器人应运而生。 在1987年，Demaurex公司为Delta机器人购买生产许可证，开始时Delta机器人主要应用于包装行业 。 1991年，雷蒙Clavel介绍来自parallèle的Rapide和他的博士论文，在他的论文中，他构想了4个自由度的设想，并接手了delta机器人的研究工作。并在1999年获得了黄金机器人奖。 此外，在1999年， ABB柔性自动化开始出售自己的delta机器人，FlexPicker。 1999年底，Delta机器人还销往Sigpack Systems公司。Delta机器人是现在应用较为成熟的机器人代表，作为一名本科生，本着向前辈学习的态度，我认为以下是我主要的研究方向

确定三自由度移动并联机器人整体方案，

Delta机器人的设计的基本方法在全世界已经不是什么基本难事。但是和所有的并联机器人一样，逆运动学简单、运动学难。我在查阅资料发现，在世界上，几乎没有十分完美的运动学算法。因此，在本次设计中的重点放在机械本体结构方案、零部件选取、控制系统方案，

目前世界市场上将Delta主要分为三个类型，分别为整理式、交叉带式和内置/平行式。

整理式可能是这三种类型中最常见的。整理式机器人先将进入产品整理成组，然后再抓起放置到一台水平裹包机、一个纸盒或是一个托盘中。 第二种的交叉带式机器人，产品来流方向和出流方向是垂直的。对于定位和朝向是随机的产品来流，交叉式机器人是理想之选。

第三种，内置或者平行式，产品来流与出流是平行的，但是方向相反。内置式一般集成进一台装盒机，来将产品装进纸盒。另外，当集成了裁板机，产品要放置在一张信息卡片或者小册子上时，也要用到内置或者平行式机器

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