高速公路兩軸自動發(fā)卡機械手的結(jié)構(gòu)設計-

附件 五 蘇州科技學院 畢業(yè)設計任務書 設計題目 高速公路 兩 軸自動 發(fā)卡機械手的結(jié)構(gòu)設計 院 (系 ) 機械工程學院 專 業(yè) 學生姓名 沈成杰 學 號 起迄日期 年 月 日 年 月 日 設計地點 指導教師 齊芳娟 職稱 教授 職稱 填寫日期 : 2014 年 2 月 18 日 任務書填寫要求 1畢業(yè)設計任務書由指導教師根據(jù)各 題目 的具體情況填寫，經(jīng)教研室審 查、教研室主任簽字后生效； 2 任務書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3 任務書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學生畢業(yè)設計完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)及院（系）主管領導審批后方可重新填寫； 4 任務書內(nèi)有關“院（系）”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱。學生的“學號”要寫全號，不能只寫最后 2位或 1位數(shù)字； 5在 任務書內(nèi)“主要參考文獻”一欄中，指導 教師可列出必讀的參考文獻， 但 不能給出太多的參考文獻 ?！爸饕獏⒖嘉墨I ”的填寫，應按照國標 GB7714 87文后參考文獻著錄規(guī)則（見蘇科教通 200695號文件中的附件 7）的要求書寫，不能有隨意性； 6 任務書封面上“起迄日期”是指從畢業(yè)設計開始到畢業(yè)設計答辯結(jié)束為止； 7 有關年、月、日等日期的填寫，應當按照國標 GB/T 7408 94數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“ 2006年 9月 25日”或“ 2006-09-25”。 1畢業(yè)設計任務的內(nèi)容和要求（包括技術要求、設計條件、工作要求等）： 高速公路收費系統(tǒng)在入口為上路司機發(fā)放記錄有入口信息的 IC 卡，出口交回并讀取信息后 ，系統(tǒng)根據(jù)出入口信息計算費額后收取通行費。目前大部分高速公路采用的是人工發(fā)卡的模式，每個車道 24 小時開通的話需要 4 名收費員輪班工作，人員成本較高，效率低下。因此很多公路業(yè)主寄希望于自助發(fā)卡方式解決人員問題。 在一些地方已經(jīng)推廣普及一種無人值守的自助發(fā)卡機。發(fā)卡機由在司機按鍵后，發(fā)出一張 IC 卡。司機自行取卡后通行。該方式有效改善了人員緊缺或成本較高的問題，成為高速公路收費系統(tǒng)運行方式轉(zhuǎn)變的一個方向。但是經(jīng)過近幾年的發(fā)展，人們也發(fā) 現(xiàn)這種設備屬于被動式出卡，無法完全模擬原來人工主動遞出 IC 卡的動作。其缺點在于一方面不便于司機順利取卡，影響通行速度。另外，由于要兼顧高低不同的車輛順利取卡，發(fā)卡機不得不設置多套發(fā)卡裝置，導致設備結(jié)構(gòu)復雜，成本很高。 本課題將設計一種新型發(fā)卡機械手，模擬人工發(fā)卡過程。該機械手從桌面拿取 IC 卡后，從收費亭窗戶遞出給司機，完成發(fā)卡過程。這種機械手應有一定的柔性和適應性，可以適應高低不同的車輛，均能夠理想的傳遞 IC 卡。同時應該具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，體積小巧，成本較低的特性。 本課題擬采用三軸機械手的形式實現(xiàn)，其 功能上能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、取卡、伸出以及上下延伸等動作，更好滿足各種車輛取卡需要。 具體的主要內(nèi)容和要求如下： 1. 分析當前高速公路收費系統(tǒng)的具體模式及各自優(yōu)缺點 ； 2. 查閱文獻了解 多軸機械手在相近行業(yè)的的應用現(xiàn)狀，并分析機械手在高速公路收費系統(tǒng)中應用的可行性。 3. 提出將機械手用于高速公路收費系統(tǒng)中發(fā)卡環(huán)節(jié)的總體思路和方案，畫出總體構(gòu)思圖。 4. 設計發(fā)卡用三軸機械手，并能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、取卡、伸出及上下延伸等動作； 5完成設計的經(jīng)濟性分析。 2畢業(yè)設計應提交的成果（明細列出計算書、設計說明書、圖 紙、計算成果、硬件實物、實驗報告及工作過程中應提交的材料等）： 針對具體的研究內(nèi)容，該畢業(yè)設計提交成果如下： 1. 將機械手用于高速公路收費系統(tǒng)中發(fā)卡環(huán)節(jié)的總體思路和方案提交總體構(gòu)思圖 ； 2. 兩 軸機械手的 詳細的機械結(jié)構(gòu)設計圖，并提交裝配圖和工程圖； 3. 完成設計的經(jīng)濟性分析 ； 4. 編寫機械設計說明書； 5. 翻譯不少于 3000 字的與設計題目內(nèi)容相近的英文文獻一篇。 3主要參考文獻： 主要參考資料： 1、主要參考文獻 1 叢明，劉冬，杜宇等 . PLC 伺服控制在太陽能電池組件搬運機械手中 的應用 . 組合機床與自動化加工技術， 2011. 09， 66-69. 2 盧耀祖，鄭惠強 .機械結(jié)構(gòu)設計 .上海：同濟大學出版社， 2004 3 梁喜鳳 . 番茄收獲機械手機構(gòu)分析與優(yōu)化設計研究 . 浙江大學博士學位論文，2004 4 楊雄，孔慶忠，張海平 . 五自由度關節(jié)型機器人結(jié)構(gòu)設計及動態(tài)仿真研究 . 機械設計與制造， 2009.08， 169-171. 5 Chiharu Ishii, Tomoyuki Futatsugi. Design and Control of a Robotic Forceps Manipulator with Screw-Drive Bending Mechanism and Extension of Its Motion Space. Procedia 5(2013) 104-109 4畢業(yè)設計工作進度安排：（包括序號、起迄日期、工作內(nèi)容）： 畢業(yè)設計工作進度安排如下： 第 1 周第 3 周， 收集參考資料，翻譯文獻，制定方案，提交開題報告； 第 4 周第 13 周，應用相關軟件對關鍵結(jié)