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工业机器人抓取手臂的结构设计本科毕业论文

来源：好兔宠物网

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毕业论文

工业机器人抓取手臂的结构设计

1 前言

............................ 1

1.1 工业机器人简介 ..................................................... 1 1.2 世界机器人的发展 ................................................... 1 1.3 我国工业机器人的发展 ............................................... 2 1.4 本设计的内容和目的 ................................................. 3

1.4.1 臂力的确定 .................................................... 3 1.4.2 工作范围的确定 ................................................ 3 1.4.3 确定运动速度 .................................................. 3 1.4.4 手臂的配置形式 ................................................ 4 1.4.5 位置检测装置的选择 ............................................ 4 1.4.6 驱动与控制方式的选择 .......................................... 4

2 手部结构

.......................... 5

2.1概述 ................................................................ 5 2.2 设计时应考虑的几个问题 ............................................. 5 2.3 驱动力的计算 ....................................................... 5 2.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析 ................................... 7 3 腕部的结构

......................... 8

3.1 概述 ............................................................... 8 3.2 腕部的结构形式 ..................................................... 9 3.3 手腕驱动力矩的计算 ................................................. 9 4 臂部的结构

........................ 11

4.1 概述 .............................................................. 11 4.2 手臂直线运动机构 .................................................. 12

4.2.1 手臂伸缩运动 ................................................. 12

4.2.2 导向装置 ..................................................... 13 4.2.3 手臂的升降运动 ............................................... 14 4.5 臂部运动驱动力计算 ................................................ 14

4.5.1 臂水平伸缩运动驱动力的计算 ................................... 15 4.5.2 臂垂直升降运动驱动力的计算 ................................... 16 4.5.3 臂部回转运动驱动力矩的计算 ................................... 16

5 液压系统的设计

....................... 17

5.1 液压系统简介 ...................................................... 17 5.2 液压系统的组成 .................................................... 17 5.3 机械手液压系统的控制回路 .......................................... 17

5.3.1 压力控制回路 ................................................. 18 5.3.2 速度控制回路 ................................................. 18 5.3.3 方向控制回路 ................................................. 19 5.4 机械手的液压传动系统 .............................................. 19

5.4.1 上料机械手的动作顺序 ......................................... 19 5.4.2 自动上料机械手液压系统原理介绍 ............................... 20 5.5 机械手液压系统的简单计算 .......................................... 22

5.5.1 双作用单杆活塞油缸 ........................................... 22 5.5.2 无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸） ............................. 25 5.5.3 单叶片回转油缸 ............................................... 26 5.5.4 油泵的选择 ................................................... 27 5.5.5 确定油泵电动机功率N ......................................... 28

6 结束语

.......................... 29 .......................... 31

致谢

........................... 30

参考文献

1 前言

1.1 工业机器人简介

几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯（Taloas)，犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。

到了近代，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。

工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 1.2 世界机器人的发展

国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：

（1）.工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。（2）.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。

（3）．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

（4）．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器

外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

（5）．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

（6）．当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。

（7）．机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。 1.3 我国工业机器人的发展

有人认为，应用机器人只是为了节省劳动力，而我国劳动力资源丰富，发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国，社会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益，而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡献。

我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。

我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，6000米水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种；在机器人视觉、

力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了一定的发展基础。但是在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。 1.4 本设计的内容和目的 1.4.1 臂力的确定

目前使用的机械手臂的臂力范围较大，国内现有的机械手的臂力最小为0.15N，最大为8000N。本液压机械手的臂力为N臂 =1650（N），安全系数K一般可在1.5~3，本机械手臂取安全系数K=2，定位精度为±1mm。 1.4.2 工作范围的确定

机械手的工作范围根据工艺要求和操作运动的轨迹来确定。一个操作运动的轨迹是几个动作的合成，在确定的工作范围时，可将轨迹分解成单个的动作，由单个动作的行程确定机械手的最大行程。本机械手的动作范围确定如下：手腕回转角度±115°

手臂伸长量150mm 手臂回转角度±115° 手臂升降行程170mm 手臂水平运动行程100mm

1.4.3 确定运动速度

机械手各动作的最大行程确定之后，可根据生产需要的工作拍节分配每个动作的时间，进而确定各动作的运动速度。工业机器人抓取手臂要完成整个工作过程，需完成夹紧工件、手臂升降、伸缩、回转，平移等一系列的动作，这些动作都应该在工作拍节规定的时间内完成，具体时间的分配取决于很多因素，根据各种因素反复考虑，对分配的方案进行比较，才能确定。

机械手的总动作时间应小于或等于工作拍节，如果两个动作同时进行，要按时间长的计算，分配各动作时间应考虑以下要求：

① 给定的运动时间应大于电气、液压元件的执行时间；

② 伸缩运动的速度要大于回转运动的速度，因为回转运动的惯性一般大于伸缩运动的惯性。在满足工作拍节要求的条件下，应尽量选取较底的运动速度。机械手的运动

速度与臂力、行程、驱动方式、缓冲方式、定位方式都有很大关系，应根据具体情况加以确定。

③ 在工作拍节短、动作多的情况下，常使几个动作同时进行。为此驱动系统要采取相应的措施，以保证动作的同步。

本机械手的各运动速度如下：

手腕回转速度 V腕回 = 40°/s 手臂伸缩速度 V臂伸 = 50 mm/s 手臂回转速度 V臂回 = 40°/s 手臂升降速度 V臂升 = 50 mm/s 立柱水平运动速度 V柱移 = 50 mm/s 手指夹紧油缸的运动速度 V夹 = 50 mm/s 1.4.4 手臂的配置形式

机械手臂配置形式基本上反映了它的总体布局。运动要求、操作环境、工作对象的不同，手臂的配置形式也不尽相同。本机械手采用机座式。机座式结构多为工业机器人所采用，机座上可以装上独立的控制装置，便于搬运与安放，机座底部也可以安装行走机构，已扩大其活动范围，它分为手臂配置在机座顶部与手臂配置在机座立柱上两种形式，本机械手采用手臂配置在机座立柱上的形式。手臂配置在机座立柱上的机械手多为圆柱坐标型，它有升降、伸缩与回转运动，工作范围较大。 1.4.5 位置检测装置的选择

机械手常用的位置检测方式有三种：行程开关式、模拟式和数字式。本机械手采用行程开关式。利用行程开关检测位置，精度低，故一般与机械挡块联合应用。在机械手中，用行程开关与机械挡块检测定位既精度高又简单实用可靠，故应用也是最多的。 1.4.6 驱动与控制方式的选择

机械手的驱动与控制方式是根据它们的特点结合生产工艺的要求来选择的，要尽量选择控制性能好、体积小、维修方便、成本底的方式。

控制系统也有不同的类型。除一些专用机械手外，大多数机械手均需进行专门的控制系统的设计。

驱动方式一般有四种：气压驱动、液压驱动、电气驱动和机械驱动。

参考《工业机器人》表9-6和表9-7，按照设计要求，本机械手采用的驱动方式为液压驱动，控制方式为固定程序的PLC控制。

2 手部结构

2.1概述

手部是机械手直接用于抓取和握紧工件或夹持专用工具进行操作的部件，它具有模仿人手的功能，并安装于机械手手臂的前端。手部结构及型式根据它的使用场合和被夹持工件的形状，尺寸，重量，材质以及被抓取部位等的不同而设计各种类型的手部结构，它一般可分为钳爪式，气吸式，电磁式和其他型式。钳爪式手部结构由手指和传力机构组成。其传力机构形式比较多，如滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、弹簧杠杆式……等，这里采用滑槽杠杆式。 2.2 设计时应考虑的几个问题 ①应具有足够的握力（即夹紧力）

在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。 ②手指间应有一定的开闭角

两个手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。手指的开闭角保证工件能顺利进入或脱开。若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。 ③应保证工件的准确定位

为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带‘V’形面的手指，以便自动定心。 ④应具有足够的强度和刚度

手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求具有足够的强度和刚度以防止折断或弯曲变形，但应尽量使结构简单紧凑，自重轻。

⑤应考虑被抓取对象的要求

应根据抓取工件的形状、抓取部位和抓取数量的不同，来设计和确定手指的形状。 2.3 驱动力的计算

如图1所示为滑槽式手部结构。在拉杆3作用下销轴2向上的拉力为P，并通过销轴中心O点，两手指1的滑槽对销轴的反作用力为P1、P2，其力的方向垂直于滑槽中心线OO1和OO2并指向O点，P1和P2的延长线交O1O2于A及B，由于△O1OA和△O2OA均为直角三角形，故∠AOC=∠BOC=α。根据销轴的力平衡条件，即

∑Fx=0,P1=P2;∑Fy=0

P=2P1cosα P1=P/2cosα

销轴对手指的作用力为p1′。手指握紧工件时所需的力称为握力（即夹紧力），假想握力作用在过手指与工件接触面的对称平面内，并设两力的大小相等，方向相反，以N表示。由手指的力矩平衡条件，即∑m01(F)=0得 P1′h=Nb 因 h=a/cosα 所以 P=2b(cosα)2N/a

式中 a——手指的回转支点到对称中心线的距离（毫米）。

α——工件被夹紧时手指的滑槽方向与两回转支点连线间的夹角。

1.手指 2.销轴 3.拉杆 4.指座

图1 滑槽杠杆式手部受力分析

由上式可知，当驱动力P一定时，α角增大则握力N也随之增加，但α角过大会导致拉杆（即活塞）的行程过大，以及手指滑槽尺寸长度增大，使之结构加大，因此，一般取α=30°~40°。这里取角α=30度。

这种手部结构简单，具有动作灵活，手指开闭角大等特点。查《工业机械手设计基

础》中表2-1可知，V形手指夹紧圆棒料时，握力的计算公式N=0.5G，综合前面驱动力的计算方法，可求出驱动力的大小。为了考虑工件在传送过程中产生的惯性力、振动以及传力机构效率的影响，其实际的驱动力P实际应按以下公式计算，即： P实际=PK1K2/η

式中 η——手部的机械效率，一般取0.85~0.95； K1——安全系数，一般取1.2~2

K2——工作情况系数，主要考虑惯性力的影响，K2可近似按下式估计，K2=1+a/g，其中a为被抓取工件运动时的最大加速度，g为重力加速度。

本机械手的工件只做水平和垂直平移，当它的移动速度为500毫米/秒，移动加速度为1000毫米/秒2，工件重量G为98牛顿，V型钳口的夹角为120°,α=30°时，拉紧油缸的驱动力P和P实际计算如下：

根据钳爪夹持工件的方位，由水平放置钳爪夹持水平放置的工件的当量夹紧力计算公式

N=0.5G

把已知条件代入得当量夹紧力为 N=49（N）

由滑槽杠杆式结构的驱动力计算公式 P=2b(cosα)N/a 得

P=P计算=2*45/27(cos30°)*49=122.5(N) P实际=P计算K1K2/η

取η=0.85, K1=1.5, K2=1+1000/9810≈1.1 则 P实际=122.5*1.5*1.1/0.85=238(N) 2.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析

钳口与钳爪的连接点E为铰链联结,如图2所示几何关系,若设钳爪对称中心O到工件中心O′的距离为x,则

x=l2(R/sinba)2

当工件直径变化时,x的变化量即为定位误差△,设工件半径R由Rmax变化到Rmin时,其最大定位误差为

△ =∣l2(Rmax/sinba)2-l2(Rmin/sinba)2∣

22 7

其中l=45mm ,b=5mm ,a=27mm ,2=120° ,Rmin=15mm ,Rmax=30mm 代入公式计算得

最大定位误差△=∣44.2-44.7∣=0.5＜0.8 故符合要求.

图2 带浮动钳口的钳爪

3 腕部的结构

3.1 概述

腕部是连接手部与臂部的部件，起支承手部的作用。设计腕部时要注意以下几点： ① 结构紧凑，重量尽量轻。 ② 转动灵活，密封性要好。

③ 注意解决好腕部也手部、臂部的连接，以及各个自由度的位置检测、管线的布置以及润滑、维修、调整等问题 ④ 要适应工作环境的需要。

另外，通往手腕油缸的管道尽量从手臂内部通过，以便手腕转动时管路不扭转和不

外露，使外形整齐。

图3 机械手的腕部结构 3.2 腕部的结构形式

本机械手采用回转油缸驱动实现腕部回转运动，结构紧凑、体积小，但密封性差，回转角度为±115°.

如图3所示为腕部的结构，定片与后盖，回转缸体和前盖均用螺钉和销子进行连接和定位，动片与手部的夹紧油缸缸体用键连接。夹紧缸体也指座固连成一体。当回转油缸的两腔分别通入压力油时，驱动动片连同夹紧油缸缸体和指座一同转动，即为手腕的回转运动。 3.3 手腕驱动力矩的计算

驱动手腕回转时的驱动力矩必须克服手腕起动时所产生的惯性力矩,手腕的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩，动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩以及由

于转动的重心与轴线不重合所产生的偏重力矩。手腕转动时所需要的驱动力矩可按下式计算：

M驱=M惯+M偏+M摩（N.m）式中 M驱——驱动手腕转动的驱动力矩 M惯——惯性力矩（N.m）

M偏——参与转动的零部件的重量（包括工件、手部、手腕回转缸体的动片）对转动轴线所产生的偏重力矩（N.m）

M摩——手腕转动轴与支承孔处的摩擦力矩（N.m） ⑴ 摩擦阻力矩M摩

f（N1D1+N2D2）（N.m） 2 式中 f——轴承的摩擦系数，滚动轴承取f=0.02，滑动轴承取f=0.1；

M摩 =

N1 、N2 ——轴承支承反力（N）； D1 、D2 ——轴承直径（m）

由设计知D1=0.035m D2=0.054m N1=800N N2=200N G1=98N e=0.020时 M摩 =0.1*（200*0.035+800*0.054）/2 得 M摩 =2.50（N.m）

图4 腕部回转力矩计算图 ⑵ 工件重心偏置力矩引起的偏置力矩M偏 M偏 =G1 e （N.m）

式中 G1——工件重量（N）

e——偏心距（即工件重心到碗回转中心线的垂直距离），当工件重心

与手腕回转中心线重合时，M偏为零

当e=0.020，G1=98N时 M偏 =1.96 （N·m） ⑶ 腕部启动时的惯性阻力矩M惯

① 当知道手腕回转角速度时，可用下式计算M惯

 M惯 =（J+J工件）（N·m）

t 式中 ——手腕回转角速度（1/s）

T——手腕启动过程中所用时间（s），（假定启动过程中近为加速运动） J——手腕回转部件对回转轴线的转动惯量（kg·m2） J工件——工件对手腕回转轴线的转动惯量（kg·m2）按已知计算得J=2.5，J工件 =6.25，=0.3m/ m2,t=2 故 M惯 = 1.3（N·m）

② 当知道启动过程所转过的角度时，也可以用下面的公式计算M惯：

2 M惯=（J+J工件）（N·m）

2 式中 ——启动过程所转过的角度（rad）; ——手腕回转角速度（1/s）。

考虑到驱动缸密封摩擦损失等因素，一般将M取大一些，可取 M =1.1∽1.2 （M惯+M偏+M摩）（N.m） M = 1.2*（2.5+1.96+1.3）=6.9 （N.m）

4 臂部的结构

4.1 概述

臂部是机械手的主要执行部件，其作用是支承手部和腕部，并将被抓取的工件传送到给定位置和方位上，因而一般机械手的手臂有三个自由度，即手臂的伸缩、左右回转和升降运动。手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的，立柱的横向移动即为手臂的

横向移动。手臂的各种运动通常由驱动机构和各种传动机构来实现，因此，它不仅仅承受被抓取工件的重量，而且承受手部、手腕、和手臂自身的重量。手臂的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小（即臂力）和定位精度等都直接影响机械手的工作性能，所以必须根据机械手的抓取重量、运动形式、自由度数、运动速度及其定位精度的要求来设计手臂的结构型式。同时，设计时必须考虑到手臂的受力情况、油缸及导向装置的布置、内部管路与手腕的连接形式等因素。因此设计臂部时一般要注意下述要求：

① 刚度要大为防止臂部在运动过程中产生过大的变形，手臂的截面形状的选择要合理。弓字形截面弯曲刚度一般比圆截面大；空心管的弯曲刚度和扭曲刚度都比实心轴大得多。所以常用钢管作臂杆及导向杆，用工字钢和槽钢作支承板。

② 导向性要好为防止手臂在直线移动中，沿运动轴线发生相对运动，或设置导向装置，或设计方形、花键等形式的臂杆。

③ 偏重力矩要小所谓偏重力矩就是指臂部的重量对其支承回转轴所产生的静力矩。为提高机器人的运动速度，要尽量减少臂部运动部分的重量，以减少偏重力矩和整个手臂对回转轴的转动惯量。

④ 运动要平稳、定位精度要高由于臂部运动速度越高、重量越大，惯性力引起的定位前的冲击也就越大，运动即不平稳，定位精度也不会高。故应尽量减少小臂部运动部分的重量，使结构紧凑、重量轻，同时要采取一定的缓冲措施。 4.2 手臂直线运动机构

机械手手臂的伸缩、升降及横向移动均属于直线运动，而实现手臂往复直线运动的机构形式比较多，常用的有活塞油（气）缸、活塞缸和齿轮齿条机构、丝杆螺母机构以及活塞缸和连杆机构。 4.2.1 手臂伸缩运动

这里实现直线往复运动是采用液压驱动的活塞油缸。由于活塞油缸的体积小、重量轻，因而在机械手的手臂机构中应用比较多。如图5所示为双导向杆手臂的伸缩结构。手臂和手腕是通过连接板安装在升降油缸的上端，当双作用油缸1的两腔分别通入压力油时，则推动活塞杆2（即手臂）作往复直线运动。导向杆3在导向套4内移动，以防止手臂伸缩时的转动（并兼做手腕回转缸6及手部7的夹紧油缸用的输油管道）。由于手臂的伸缩油缸安装在两导向杆之间，由导向杆承受弯曲作用，活塞杆只受拉压作用，故受力简单，传动平稳，外形整齐美观，结构紧凑。可用于抓重大、行程较长的场合。

图5 双导向杆手臂的伸缩结构 4.2.2 导向装置

液压驱动的机械手手臂在进行伸缩（或升降）运动时，为了防止手臂绕轴线发生转动，以保证手指的正确方向，并使活塞杆不受较大的弯曲力矩的作用，以增加手臂的刚性，在设计手臂的结构时，必须采用适当的导向装置。它根据手臂的安装形式，具体的结构和抓取重量等因素加以确定，同时在结构设计和布局上应尽量减少运动部件的重量和减少手臂对回转中心的转动惯量。目前采用的导向装置有单导向杆、双导向杆、四导向杆和其他的导向装置，本机械手采用的是双导向杆导向机构。

图6 双导向杆手臂结构

双导向杆配置在手臂伸缩油缸两侧，并兼做手部和手腕油路的管道。对于伸缩行程大的手臂，为了防止导向杆悬伸部分的弯曲变形，可在导向杆尾部增设辅助支承架，以提高导向杆的刚性。

如图6所示，对于伸缩行程大的手臂，为了防止导向杆悬伸部分的弯曲变形，可在导向杆尾部增设辅助支承架，以提高导向杆的刚性。如图6所示，在导向杆1的尾端用支承架4将两个导向杆连接起来，支承架的两侧安装两个滚动轴承2，当导向杆随同伸缩缸的活塞杆一起移动时，支承架上的滚动轴承就在支承板3的支承面上滚动。 4.2.3 手臂的升降运动

如图7所示为手臂的升降运动机构。当升降缸上下两腔通压力油时，活塞杠4做上下运动，活塞缸体2固定在旋转轴上。由活塞杆带动套筒3做升降运动。其导向作用靠立柱的平键9实现。图中6为位置检测装置。

图7 手臂升降和回转机构图

4.5 臂部运动驱动力计算

计算臂部运动驱动力（包括力矩）时，要把臂部所受的全部负荷考虑进去。机械手工作时，臂部所受的负荷主要有惯性力、摩擦力和重力等。 4.5.1 臂水平伸缩运动驱动力的计算

手臂做水平伸缩运动时，首先要克服摩擦阻力，包括油缸与活塞之间的摩擦阻力及导向杆与支承滑套之间的摩擦阻力等，还要克服启动过程中的惯性力。其驱动力Pq可按下式计算：

Pq = Fm + Fg (N)

式中 Fm——各支承处的摩擦阻力；

Fg——启动过程中的惯性力，其大小可按下式估算： Fg =

Wa (N) g 式中 W ——手臂伸缩部件的总重量（N）；

图8 手臂横向移动机构

2 g ——重力加速度（9.8m/s）;

2 a ——启动过程中的平均加速度（m/s 而 a =

），

v (m/s2) t △v ——速度变化量。如果手臂从静止状态加速到工作速度V时，则

这个过程的速度变化量就等于手臂的工作速度；

△t ——启动过程中所用的时间，一般为0.01∽0.5s。当Fm=80N,W=1098（N），△V = 500mm/s时，

10980.5Pq = 80+* =80+112=192 (N)

9.80.54.5.2 臂垂直升降运动驱动力的计算

手臂作垂直运动时，除克服摩擦阻力Fm和惯性力Fg之外，还要克服臂部运动部件的重力，故其驱动力Pq可按下式计算： Pq = Fm + Fg ± W (N) 式中 Fm——各支承处的摩擦力（N）；

Fg——启动时惯性力（N）可按臂伸缩运动时的情况计算； W——臂部运动部件的总重量（N）； ±——上升时为正，下降时为负。当Fm=40N，Fg=100N，W =1098N时 Pq=40+100+1098=1238（N） 4.5.3 臂部回转运动驱动力矩的计算

臂部回转运动驱动力矩应根据启动时产生的惯性力矩与回转部件支承处的摩擦力矩来计算。由于启动过程一般不是等加速度运动，故最大驱动力矩要比理论平均值大一些，一般取平均值的1.3倍。故驱动力矩Mq可按下式计算： Mq = 1.3(Mm + Mg ) (N·m) 式中 Mm——各支承处的总摩擦力矩；

Mg——启动时惯性力矩，一般按下式计算： Mg = J

t (N·m)

式中 J——手臂部件对其回转轴线的转动惯量（kg·m2）;

——回转手臂的工作角速度（rad/s）; △t——回转臂启动时间（s）

0.8 当Mm=84(N·m)，Mg=8=32(N·m)

0.2 Mq = 1.3*116=150.8(N·m)

对于活塞、导向套筒和油缸等的转动惯量都要做详细计算，因为这些零件的重量较大或回转半径较大，对总的计算结果影响也较大，对于小零件则可作为质点计算其转动惯量，对其质心转动惯量忽略不计。对于形状复杂的零件，可划分为几个简单的零件分别进行计算，其中有的部分可当作质点计算，可以参考《工业机器人》表4-1。

5 液压系统的设计

5.1 液压系统简介

机械手的液压传动是以有压力的油液作为传递动力的工作介质。电动机带动油泵输出压力油，是将电动机供给的机械能转换成油液的压力能。压力油经过管道及一些控制调节装置等进入油缸，推动活塞杆运动，从而使手臂作伸缩、升降等运动，将油液的压力能又转换成机械能。手臂在运动时所能克服的摩擦阻力大小，以及夹持式手部夹紧工件时所需保持的握力大小，均与油液的压力和活塞的有效工作面积有关。手臂做各种运动的速度决定于流入密封油缸中油液容积的多少。这种借助于运动着的压力油的容积变化来传递动力的液压传动称为容积式液压传动，机械手的液压传动系统都属于容积式液压传动。

5.2 液压系统的组成

液压传动系统主要由以下几个部分组成：

① 油泵它供给液压系统压力油，将电动机输出的机械能转换为油液的压力能，用这压力油驱动整个液压系统工作。

② 液动机压力油驱动运动部件对外工作部分。手臂做直线运动，液动机就是手臂伸缩油缸。也有回转运动的液动机一般叫作油马达，回转角小于360°的液动机，一般叫作回转油缸（或称摆动油缸）。

③ 控制调节装置各种阀类，如单向阀、溢流阀、节流阀、调速阀、减压阀、顺序阀等，各起一定作用，使机械手的手臂、手腕、手指等能够完成所要求的运动。 5.3 机械手液压系统的控制回路

机械手的液压系统，根据机械手自由度的多少，液压系统可繁可简，但是总不外乎

由一些基本控制回路组成。这些基本控制回路具有各种功能，如工作压力的调整、油泵的卸荷、运动的换向、工作速度的调节以及同步运动等。 5.3.1 压力控制回路

① 调压回路在采用定量泵的液压系统中，为控制系统的最大工作压力，一般都在油泵的出口附近设置溢流阀，用它来调节系统压力，并将多余的油液溢流回油箱。 ② 卸荷回路在机械手各油缸不工作时，油泵电机又不停止工作的情况下，为减少油泵的功率损耗，节省动力，降低系统的发热，使油泵在低负荷下工作，所以采用卸荷回路。此机械手采用二位二通电磁阀控制溢流阀遥控口卸荷回路。

③ 减压回路为了是机械手的液压系统局部压力降低或稳定，在要求减压的支路前串联一个减压阀，以获得比系统压力更低的压力。

④ 平衡与锁紧回路在机械液压系统中，为防止垂直机构因自重而任意下降，可采用平衡回路将垂直机构的自重给以平衡。

为了使机械手手臂在移动过程中停止在任意位置上，并防止因外力作用而发生位移，可采用锁紧回路，即将油缸的回油路关闭，使活塞停止运动并锁紧。本机械手采用单向顺序阀做平衡阀实现任意位置锁紧的回路。

⑤ 油泵出口处接单向阀在油泵出口处接单向阀。其作用有二：第一是保护油泵。液压系统工作时，油泵向系统供应高压油液，以驱动油缸运动而做功。当一旦电机停止转动，油泵不再向外供油，系统中原有的高压油液具有一定能量，将迫使油泵反方向转动，结果产生噪音，加速油泵的磨损。在油泵出油口处加设单向阀后，隔断系统中高压油液和油泵时间的联系，从而起到保护油缸的作用。第二是防止空气混入系统。在停机时，单向阀把系统能够和油泵隔断，防止系统的油液通过油泵流回油箱，避免空气混入，以保证启动时的平稳性。 5.3.2 速度控制回路

液压机械手各种运动速度的控制，主要是改变进入油缸的流量Q。其控制方法有两类：一类是采用定量泵，即利用调节节流阀的通流截面来改变进入油缸或油马达的流量；另一类是采用变量泵，改变油泵的供油量。本机械手采用定量油泵节流调速回路。根据各油泵的运动速度要求，可分别采用LI型单向节流阀、LCI型单向节流阀或QI型单向调速阀等进行调节。

节流调速阀的优点是：简单可靠、调速范围较大、价格便宜。其缺点是：有压力和流量损耗，在低速负荷传动时效率低，发热大。

采用节流阀进行节流调速时，负荷的变化会引起油缸速度的变化，使速度稳定性差。

其原因是负荷变化会引起油缸速度的变化，使速度稳定性差。其原因是负荷变化会引起节流阀进出油口的压差变化，因而使通过节流阀的流量以至油缸的速度变化。调速阀能够随负荷的变化而自动调整和稳定所通过的流量，使油缸的运动速度不受负荷变化的影响，对速度的平稳性要求高的场合，宜用调速阀实现节流调速。 5.3.3 方向控制回路

在机械手液压系统中，为控制各油缸、马达的运动方向和接通或关闭油路，通常采用二位二通、二位三通、二位四通电磁阀和电液动滑阀，由电控系统发出电信号，控制电磁铁操纵阀芯换向，使油缸及油马达的油路换向，实现直线往复运动和正反向转动。目前在液压系统中使用的电磁阀，按其电源的不同，可分为交流电磁阀（D型）和直流电磁阀（E型）两种。交流电磁阀的使用电压一般为220V（也有380V或36V），直流电磁阀的使用电压一般为24V（或110V）。这里采用交流电磁阀。交流电磁阀起动性能好，换向时间短，接线简单，价廉，但是如吸不上时容易烧坏，可靠性差，换向时有冲击，允许换向频率底，寿命较短。 5.4 机械手的液压传动系统

液压系统图的绘制是设计液压机械手的主要内容之一。液压系统图是各种液压元件为满足机械手动作要求的有机联系图。它通常由一些典型的压力控制、流量控制、方向控制回路加上一些专用回路所组成。

绘制液压系统图的一般顺序是：先确定油缸和油泵，再布置中间的控制调节回路和相应元件，以及其他辅助装置，从而组成整个液压系统，并用液压系统图形符号，画出液压原理图。

5.4.1 上料机械手的动作顺序

本液压传动上料机械手主要是从一个地方拿到工件后，横移一定的距离后把工件给立式精锻机进行加工。它的动作顺序是：待料（即起始位置。手指闭合，待夹料立放）→插定位销→手臂前伸→手指张开→手指夹料→手臂上升→手臂缩回→立柱横移→手腕回转115°→拔定位销→手臂回转115° →插定位销→手臂前伸→手臂中停→手指松开→ 手指闭合→手臂缩回→手臂下降→手腕反转（手腕复位）→拔定位销→手臂反转（机械手臂复位）→立柱回移（回到起始位置）→待料（一个循环结束）卸荷。

上述动作均由电控系统发信控制相应的电磁换向阀，按程序依次步进动作而实现的。该电控系统的步进控制环节采用步进选线器，其步进动作是在每一步动作完成后，使行程开关的触点闭合或依据每一步动作的预设停留时间，使时间继电器动作而发信，使步

进器顺序“跳步”控制电磁阀的电磁铁线圈通断电，使电磁铁按程序动作（见电磁铁动作程序表）实现液压系统的自动控制。 5.4.2 自动上料机械手液压系统原理介绍

液压系统原理如图9所示。该系统选用功率N =7.5千瓦的电动机，带动双联叶片泵YB-35/18 ，其公称压力为60*105帕，流量为 35升/分+18升/分=53升/分，系统压力调节为30*105帕，油箱容积选为250升。手臂的升降油缸及伸缩油缸工作时两个油泵同时供油；手臂及手腕的回转和手指夹紧用的拉紧油缸以及手臂回转的定位油缸工作时只有小油泵供油，大泵自动卸荷。

手臂伸缩、手臂升降、手臂回转、手臂横向移动和手腕回转油路采用单向调速阀（QI-63B、QI-25B、QI-10B）回程节流，因而速度可调，工作平稳。

图9 机械手液压系统图

手臂升降油缸支路设置有单向顺序阀（XI-63B），可以调整顺序阀的弹簧力使之在活塞、活塞杆及其所支承的手臂等自重所引起的油液压力作用下仍保持断路。工作时油泵输出的压力油进入升降油缸上腔，作用在顺序阀的压力增加使之接通，活塞便向下运动。

当活塞要上升时，压力油液经单向阀进入升降油缸下腔而不会被顺序阀所阻，这样采用单向顺序阀克服手臂等自重，以防下滑，性能稳定可靠。

手指夹紧油缸支路装有液控单向阀（IY-25B），使手指夹紧工件时不受系统压力波动的影响，保证保证手指夹持工件牢靠。当反向进油时，油箱通过控制油路将单向阀芯顶开，使回油路接通，油液流回油箱。

在手臂回转后的定位所用的定位油缸支路要比系统压力低，为此在定位油缸支路前串有减压阀（J-10），使定位油缸获得适应压力为15—18*105帕，同时还给电液动滑阀（或称电液换向阀，34DY-63B）来实现，空载卸荷不致使油温升高。系统的压力由溢流阀来调节。

此系统四个主压力油路的压力测量，是通过转换压力表开关（K-3B）的位置来实现的，被测量的四个主油路的压力值，分别从压力表（Y-60）上表示出来。下面以上料机械手的一个典型动作程序为例，结合图8来说明其动作循环。

当电动机启动，带动双联叶片泵3和8回转，油液从油箱1中通过网式滤油器2和7，经过叶片泵被送到工作油路中去，如果机械手还未启动，则油液通过二位二通电磁阀5和10（电磁铁11DT和12DT通电）进行卸荷。

当热棒料到达上料的位置后，由于1150℃的热料使光电继电器发出电信号（或经过人工启动），经过步进选线器跳步，使机械手开始按程序动作。此时卸荷停止（二位二通电磁阀5和10的电磁铁断电），电磁铁8DT通电，压力油进到定位油缸的无杆腔进行定位动作。定位后此支油路系统压力升高，压力继电器40发出电信号，经过步进选线器跳步使电磁铁1DT通电，电液换向阀25从“O”型滑滑机能状态变成通路，压力油泵从3和8经单向阀6、14和13，经过电液换向阀25右边通道进入手臂伸缩油缸的右腔，使活塞杆带动导向杆作前伸运动（因活塞缸固定），手臂前伸到适当位置，装在手臂上的碰铁碰行程开关发出电信号，经步进选线器和时间继电器延时，是电磁铁3DT通电，手指张开；手臂靠惯性滑行，手指移到待上料的中心位置。在延时结束时，3DT断电，手指夹紧料；并同时发信、跳步，使电磁铁4DT通电，压力油从工作油路39经电液换向阀33右边通道、单向调速阀34的单向阀及单向顺序阀35的单向阀进入手臂升降油缸的下腔，推动手臂上升。在手臂上升到预定位置，碰行程开关，使电磁铁4DT断电，电液换向阀33复位成“O”型滑阀机能状态，发出电信号经步进选线器跳步，使电磁铁2DT通电，电液换向阀25左边接通油路，压力油通过电液换向阀25左边通道，经过单向调速阀26的单向阀进入受臂伸缩油缸左腔使受臂缩回。同时发信、跳步，使电磁铁13DT通电，压力油通过电液换向阀41的左腔，推动手臂横向移动。当横向移动机构上的碰铁碰到行程开关，使13DT断电，并发出电信号经步进选线器跳步使6DT通电，则换向阀18右边接通

油路，压力油通过单向调速阀19的单向阀进入手腕回转油缸一腔，使手腕回转115°，手腕上的碰铁碰行程开关使6DT断电，换向阀18复位成“O”型滑阀机能状态，同时亦使8DT断电，定位油缸复位（拔销）；压力继电器复位，发出电信号。经步进选线器跳步，使电磁铁9DT通电，换向阀28右边通道接通油路，压力油经QI（31）的单向阀进入手臂回转油缸一腔使手臂回转115°。当手臂的回转碰铁碰行程开关使9 DT断电，换向阀28复位成“O”型滑阀机能状态；并发出电信号。步进选线器跳步，使8DT通电，定位油缸17动作，插定位销，压力继电器40发出电信号经发出电信号。经步进选线器跳步，使电磁铁1DT通电，手臂前伸；当手臂将棒料送到立式精锻机的夹头轴线前的适当距离，手臂的碰铁碰行程开关，1DT断电，手臂靠滑行和定位螺钉使手臂将棒料送到夹头轴线处；并发出电信号、跳步使12DT通电，大泵卸荷，手臂处于“中停”位置，同时发出电信号使立式精锻机启动，夹头下降，行程开关发信，通过时间继电器使夹头闭合将棒料夹牢，精锻机电控系统发信，给机械手电控系统，经过选线器跳步，时间继电器延时使3DT通电，机械手手指松开（同时，精锻机的电控系统发信使夹头提升），延时到3DT断电，手指闭合，并发出电信号，步选器跳步，2DT通电，手臂缩回。当手笔碰铁碰到行程开关时，2DT断电（手臂缩回停）；并发出电信号和跳步，使5DT通电，电液换向阀33的左边通道接通油路，压力油经QI（36）的单向阀进到升降缸的上腔，使手臂下降，当升降导套上的碰铁碰行程开关时，5DT断电（手臂下降停）；并发出电信号和跳步，使7DT通电，换向罚18的左边通道接通油路，压力油QI（20）的单向阀进入手腕回转油缸的另一腔，使手腕反转115°；手腕上的碰铁碰行程开关，使7DT断电并发出电信号、跳步，使8DT断电（拔定位销），压力继电器复位发出电信号、跳步，使10DT通电，换向阀28左边通道接通油路，压力油经QI（29）的单向阀进入手臂回转油缸的另一腔，使手臂反转115°（机械手复位）。当手臂上的回转碰铁碰行程开关时，10DT断电，并发出信号，跳步，使14DT通电，立柱回移（回到原位，机械手回到原来位置）；步进选线器跳步，使11DT和12DT通电（两个油泵同时卸荷），机械手的动作循环结束。 5.5 机械手液压系统的简单计算

计算的主要内容是，根据执行机构所要求的输出力和运动速度，确定油缸的结构尺寸和所需流量、确定液压系统所需的油压与总的流量，以选择油泵的规格和选择油泵电动机的功率。确定各个控制阀的通流量和压力以及辅助装置的某些参数等。

在本机械手中，用到的油缸有活塞式油缸（往复直线运动）和回转式油缸（可以使输出轴得到小于360°的往复回转运动）及无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸）。 5.5.1 双作用单杆活塞油缸

图10 双作用单杆活塞杆油缸计算简图 ①流量、驱动力的计算

当压力油输入无杆腔，使活塞以速度V1运动时所需输入油缸的流量Q1为 Q1 =

40D2V1

对于手臂伸缩油缸：Q1=0.98cm3/s，对于手指夹紧油缸：Q1=1.02 cm3/s ,对于手臂升降油缸： Q1=0.83 cm3/s

油缸的无杆腔内压力油液作用在活塞上的合成液压力P1即油缸的驱动力为：

 P1 = D2p1

4 对于手臂伸缩油缸：p1=196N，对于手指夹紧油缸：p1=126N ，对于手臂升降油缸：p1=320N

当压力油输入有杆腔，使活塞以速度V2运动时所需输入油缸的流量Q2为： Q2 =

40（D2-d2）V2

对于手臂伸缩油缸：Q1=0.87cm3/s，对于手指夹紧油缸：Q1=0.96 cm3/s ,对于手臂升降油缸：Q1=0.72 cm3/s

油缸的有杆腔内压力油液作用在活塞上的合成液压力P2即油缸的驱动力为：

 （D2-d2）p1 4 对于手臂伸缩油缸：p1=172N，对于手指夹紧油缸：p1=108N ，对于手臂升降油缸： P2 =p1=305N

② 计算作用在活塞上的总机械载荷

机械手手臂移动时，作用在机械手活塞上的总机械载荷P为 P = P工 + P导 + P封 + P惯 + P回其中 P工为工作阻力

P导导向装置处的摩擦阻力 P封密封装置处的摩擦阻力 P惯惯性阻力 P回背压阻力

P = 83+125+66+80+208=562(N)

③确定油缸的结构尺寸

㈠油缸内径的计算油缸工作时，作用在活塞上的合成液压力即驱动力与活塞杆上所受的总机械载荷平衡，即

P = P1（无杆腔） = P2 （有杆腔）油缸（即活塞）的直径可由下式计算 D =

4Pp = 1.13 厘米（无杆腔）

P1P1对于手臂伸缩油缸：D=50mm，对于手指夹紧油缸：D=30mm ，对于手臂升降油缸：D=80mm ，对于立柱横移油缸：D = 40mm

或D =

4PP1d2 厘米（有杆腔）

P1 ㈡油缸壁厚的计算：

依据材料力学薄壁筒公式，油缸的壁厚可用下式计算：  =

p计D

厘米 2 P计为计算压力

 油缸材料的许用应力。

对于手臂伸缩油缸： =6mm，对于手指夹紧油缸： =17mm ，对于手臂升降油缸： =16mm , 对于立柱横移油缸: =17mm ㈢活塞杆的计算

可按强度条件决定活塞直径d 。活塞杆工作时主要承受拉力或压力，因此活塞杆的强度计算可近似的视为直杆拉、压强度计算问题，即

P  = ≦ 

d24 即 d ≧

4P 厘米

对于手臂伸缩油缸：d =30mm，对于手指夹紧油缸：d =15mm ，对于手臂升降油缸：d=50mm , 对于立柱横移油缸:d=16mm 5.5.2 无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸）

图11 齿条活塞缸计算简图 ① 流量、驱动力的计算

Q =

D2d133

当D=103mm,d=40mm,=0.95 rad/s时 Q = 952N

② 作用在活塞上的总机械载荷P P = P工 + P封 + P惯 + P回其中 P工为工作阻力

P封密封装置处的摩擦阻力 P惯惯性阻力 P回背压阻力 P = 66+108+208=382（N） ③ 油缸内径的计算

根据作用在齿条活塞上的合成液压力即驱动力与总机械载荷的平衡条件，求得 D =

4P （厘米） p = 45mm 5.5.3 单叶片回转油缸

在液压机械手上实现手腕、手臂回转运动的另一种常用机构是单叶片回转油缸，简称回转油缸，其计算简图如图12：

①流量、驱动力矩的计算

当压力油输入回转油缸，使动片以角速度运动时，需要输入回转油缸的流量Q为：

3b(D2d2) Q =

400 当D=100mm,d=35mm,b=35mm, =0.95 rad/s时 Q=0.02m3/s

回转油缸的进油腔压力油液，作用在动片上的合成液压力矩即驱动力矩M：

pb(D2d2) M =

8 得M = 0.8 (N·m)

图12 回转油缸计算简图 ② 作用在动片（即输出轴）上的外载荷力矩 M M = M工 +M封 + M惯 + M回其中 M工为工作阻力矩

M封密封装置处的摩擦阻力矩

M惯参与回转运动的零部件，在启动时的惯性力矩 M回回转油缸回油腔的背反力矩 M = 2.3+0.85+1.22+1.08=5.45 (N·m) ③ 回转油缸内径的计算

回转油缸的动片上受的合成液压力矩与其上作用的外载荷力矩相平衡，可得： D =

8Md2 （厘米） bp = 30mm 5.5.4 油泵的选择

一般的机械手的液压系统，大多采用定量油泵，油泵的选择主要是根据系统所需要的油泵工作压力p泵和最大流量Q泵来确定。 ⑴ 确定油泵的工作压力p泵

p泵 ≧ p + △p

式中 p ——油缸的最大工作油压

△p ——压力油路（进油路）各部分压力损失之和，其中包括各种元件的局部损失和管道的沿程损失。 p泵= 60*105帕 ⑵ 确定油泵的 Q泵

油泵的流量，应根据系统个回路按设计的要求，在工作时实际所需的最大流量Q最大，并考虑系统的总泄漏来确定 Q泵 = K Q最大

其中K一般取1.10—1.25 Q泵=53升/分 5.5.5 确定油泵电动机功率N

N =

pQ （千瓦） 612 式中 p——油泵的最大工作压力 Q——所选油泵的额定流量 ——油泵总效率

N=7.5（千瓦）

6 结束语

此次我做的毕业设计是工业机器人抓取手臂的结构设计，通过3个多月努力，设计终于完成。这次设计给了我们一个很好的机会，使我们了解了设计工作的基本流程和设计的方法以及理念。

在此次的毕业设计中，我遇到了许多以前从未遇到过的问题，但通过指导教师的指导和我的努力，这些问题都得到了较好的解决。

虽然我设计的只是个简单的工业机器人抓取手臂，但需要完成伸缩、升降、回转、横移等功能，对应分别要对这些机构进行设计和计算，以及对油路及其部件的选择、控制回路和电气控制的设计。通过这些机设计，使理论知识与实际相结合，巩固和深化了所学过的专业理论知识。在设计的过程中我不断探索、不断学习和修改。自学了许多相关学科的内容，求教了多位专业老师，上网和在图书馆查阅大量相关资料。

由于时间问题，本次设计中还存在许多问题，许多地方都还有待改进和提高，在此敬请各位专家评审多多指教。

致谢

在本设计的开题论证、课题研究、论文撰写和论文审校整个过程中，得到了指导老师的亲切关怀和精心指导，使得本设计得以顺利完成，其中无不饱含着老师的汗水和心血。导师敏锐的学术思想、严谨踏实的治学态度、渊博的学识、精益求精的工作作风、诲人不倦的育人精神，将永远铭记在学生心中，使学生终生受益。他对本设计的构思、框架和理论运用给予了许多深入的指导，使得设计得以顺利完成。在此谨向尊敬的指导老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。

通过这次毕业设计，大大的提高了我们的自主学习和认真思考的能力，对学术态度的严谨性也有了很高的认识。我相信在以后的学习和工作过程中，一定可以好好的解决问题，提高自己的能力，较快地适应工作和社会激烈的竞争。

还要感谢几位同学，在毕业设计期间，他们给了我许多建议和意见，尤其是在液压系统设计方面对我的精心指点，才使整个设计得以顺利完成，感谢给我关心和帮助的所有老师和同学们。

再次感谢所有支持和帮助过我的领导、老师、同学们。

参考文献

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日

导师签名：日期：年月日

独创声明

本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名: 二〇一〇年九月二十日

毕业设计（论文）使用授权声明

本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。

（保密论文在解密后遵守此规定）

作者签名: 二〇一〇年九月二十日

基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。

毕业论文的基本教学要求是：

1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。

毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。

毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。

撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。

2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。

3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是

传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。

论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。

按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。

按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，

还要求针锋相对，据理力争。

按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。

另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类：

1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。

写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段

学业的最后一个环节，它是应考者的总结性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际问题的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或理论问题进行科学研究探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。

首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。

教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。

第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义

或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。

第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，

要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。

致谢

这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。

通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。

即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究

提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：

使用授权说明

作者签名：日期：

学位论文原创性声明

作者签名：日期：年月日

学位论文版权使用授权书

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日

导师签名：日期：年月日

独创声明

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名: 年月日

毕业设计（论文）使用授权声明

（保密论文在解密后遵守此规定）

作者签名: 年月日

毕业论文的基本教学要求是：

传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。

还要求针锋相对，据理力争。

另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类：

写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段

致谢

即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。

硕士毕业论文致谢词

致谢一：

光阴似箭，一转眼已是快离开的日子。在校的这几年时间里很感谢老师们对我的淳淳教诲，是老师们教会了我们勤奋学习，诚实做人，踏实做事，以宽容之心面对生活。

指引着我们沿着正确方向前进。在点滴汇聚中使我逐渐形成正确、成熟的人生观、价值观。值此论文顺利完成之际，特别要感谢我的指导师老师，

老师给予我很大的帮助。老师治学严谨，学识渊博，为我营造了一种良好的精神氛围。在论文的完成过程中，从选题到开题报告，从写作提纲到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱。同时感谢老师在我学习期间给予的帮助。

感谢和我一起学习的同学。他灵活考虑问题的方式，严谨的解决问题的态度，扎实的专业知识功底，认真的科研态度都给我留下了深刻的印象，感谢她在投入产出表的分析上对我的帮助。

感谢和我一个宿舍的同学。没有她们无私的帮助，我是无法完成论文工作的。我们在一起度过了很多快乐，开心的日子。在她们的帮助下，我顺利的解决了生活中遇到的各种困难。

深深的感谢呵护我成长的父母。每当我遇到困难的时候，父母总是第一个给我鼓励的人。回顾20多年来走过的路，每一个脚印都浸满着他们无私的关爱和谆谆教诲，10年的在外求学之路，寄托着父母对我的殷切期望。他们在精神上和物质上的无私支持，坚定了我追求人生理想的信念。父母的爱是天下最无私的最宽厚的爱。大恩无以言报，惟有以永无止境的奋斗，期待将来辉煌的事业让父母为之骄傲。我亦相信自己能达到目标。

最后，再次向所有关心我的亲人、师长和朋友们表示深深的谢意。在即将离校之际，祝愿所有老师和同学们健康快乐!

致谢二：

时光荏苒，岁月如梭，转眼间两年半的研究生阶段即将结束，回想这个

阶段的经历，丰富且充实，偶尔遇到挫折，身边总有老师和同学的帮助与鼓励、朋友的关心和家人的支持，至此感激之情难以言表。

是在导师教授的指导下完成的。从论文的选题、构思、撰写到最后的定稿，每一次的进步都离不开邢老师的悉心指导，使论文能够顺利完成。在两年半的研究生阶段，无论在学业上还是生活上，老师严谨认真的治学态度和平易近人的生活态度都使我受益匪浅，并将鼓励我在今后的人生道路上不断进取。在此向我尊敬的导师表示衷心的感谢!

感谢研究生阶段教导我们的各授课老师，他们的谆谆教诲让我在学习上得到了进一步提升，并顺利完成了所有学业。感谢我亲爱的室友和同学，他们的善良、热情和勤奋感染着我，在共同努力学习的时光中，他们使我的生活如此充盈和饱满。感谢我的朋友们，总是义无反顾地支持和帮助我，不断督促我，共同进步。

感谢为我操劳的父母亲人。感谢父母给予我生命，教育我成长，在过去的20多年里，父母为我付出了很多，父母的理解与支持是我前进的最大动力。姑姑在学习上督促和生活上的帮助，都让我不胜感激，我将一直铭记于心。

在即将离校之际，祝愿所有老师和同学们在今后的工作和生活中一切顺意!

致谢三：

硕士学位论文即将大功告成，这也标志着我在安徽财经大学近七年的学

生生涯步入尾声，毕业近在咫尺，以往的学习和生活场景还历历在目，尤其是两年半的研究生生涯，不仅丰富了我的知识，同时也收获了珍贵的师生情和同学情。在这期间我得到了学院老师们的悉心教导，结识了志趣相投的同学和朋友，同时也受到了家人的大力支持，在此，我谨以此文向表示感谢。

首先要由衷的感谢我读研期间的导师教授。教授渊博的知识，严谨的治学态度，平易近人的人格魅力，诲人不倦的情操深深的鼓舞我，激励我。读研期间，从小论文的选题到撰写，再到投稿，都离不幵他的精心指导和帮助;在完成学位论文整个过程中，他时刻关注着我的写作进展，孜孜不倦的给我的论文提出指导建议和意见，倾注了他大量心血;在生活上，老师也给了我很多的帮助。这两年多以来，跟着恩师老师学习，将会使我终身受益，也将成为我人生中宝贵的财富。再次诚挚的感谢我的导师老师，谢谢您的陪伴与帮助!

其次要感谢老师，老师在我的论文选题上了给了我很大的帮助，在审阅开题报告和论文初稿时都给了我很好的建议，在此由衷的感谢您的悉心指导。同时要感谢大学国际贸易学院的老师们，感谢他们在课堂上面的详细讲解，感谢他们在开题时对我的论文的指导和意见。并在此表达学生最衷心的感谢!

此外，感谢大学国际经济贸易学院的每一位同学，感谢我的朋友和家人，因为有了你们的陪伴、帮助和支持，我研究生生涯的学习和生活才变得丰富多彩。

为了能写好这篇论文，本人付出了很大的努力，但因自身学术能力和知识构架有限，语言表述不足，文中肯定会出现疏漏和不足，希望各位师长和专家给予批评和指正，在此对你们的理解和支持一并表示感谢。

致谢四：

时光匆匆而过，幡然醒悟时毕业的季节已悄然而至，回首两年半研宄生学习与生活，心中的感慨万千，曾经的壮志雄心，也慢慢变为心中的那一份稳重和踏实。这两年多时间里，我真的成长了许多。

首先要感谢我敬爱的导师教授，您不仅是我求学道路上的恩师，而且还是我生活中的益友。每当我在学习上或是在生活上遇到困难时，您会毫不犹豫地帮助我;当我犯错误时，您总是循循善诱，耐心开导。您的博学多识让我崇敬，您严谨的治学态度让我钦佩。在教会我如何去做事的同时，您还让我领悟到了如何做人的真理。

总之，从您那儿，我学会了很多很多。这篇论文无处不渗透着您的心血，在此，千言万语汇成一句话：老师，谢谢您!

此外，还要感谢我的师姐，感谢我的同门，感谢我的好友，在我论文的完成过程中给了我很多的帮助与鼓励。感谢我家人的支持与理解，感谢经济学院12届研宄生的全体同学，是你们陪伴我度过了快乐而又充实的研究生生活。

最后要向各位评审专家和老师致以真诚的谢意，感谢您们为付出了宝贵的时间。

硕士毕业设计开题报告范文

一. 简述设计计划学是一门新兴的综合性边缘学科，它研究的是如何保证设计的优良度和高效性，以及如何指导设计的展开。在设计需要科学计划这一概念已成为现代设计界共识的情况下，我国业界内部对设计计划学的认识与研究，还没有跟上设计发展需要的步伐。针对我国设计教育现状，本书将就该学科的教学方面，提出一套科学的行之有效的设计计划方法。以期为设计类学生深入理解设计，更好地掌握设计的方法提供必要的指导。

二.学术价值分析

1. 选题依据计划在今天已逐渐成为一门显学，大至国家事务，小至个人日常生活，社会各个领域都离不开计划，各类大大小小的成功项目，很大程度上都自觉或不自觉地导入，实施了相应的计划活动。计划学的兴起是知识经济时代资源整合化的大势所趋。而反映到艺术设计学的领域，我们可以发现，计划同样有极大的发展空间：

如何设计，如何保证优良的设计，这都需要科学的调查研究，需要精准的分析定位，需要详实的设计依据，需要合理的组织安排，这些与我们通常理解的形式，风格的赋予层面的设计相异而相成的工作，就是设计计划的内容。而如何正确进行设计计划，存在着一个方法论的问题。在学科间的交叉融合成为当前学术主流的大环境下，设计计划应该可以打通各设计专业间的藩篱，为取得成功的设计提供行之有效的方法上的支持。在设计先进国

家，对设计计划方面已有一定程度的研究。尤其在设计方法研究方面，已取得比较成熟的结果，出现了一些有效的方法，如技术预测法，科学类比法，系统分析设计法，创造性设计法，逻辑设计法，信号分析法，相似设计法，模拟设计法，有限元法，优化设计法，可靠性设计法，动态分析设计法，模糊设计法等。这些方法侧重于不同的专业设计方向，而设计计划面临不同设计专业，更需要的是一种整合的灵活的解决问题的计划方法。这就需要我们针对计划自身的学科特点，从现有的成型的方法群中进行提炼，总结出一套适应现在情况的设计计划方法来。

创新性及难度将参考管理决策方法与相关设计方法研究的成果, 试图寻找一套对于我国设计师来说，明确可行的跨专业设计计划的方法体系。致力于从简明实效的角度，为设计计划人员提供易于操控，而且便于和各个专业设计师进行沟通、交流的方法。要求该方法不仅对专业设计团队的计划环节有用，对个体设计人员的的设计工作也应具有指导作用。这就需要针对我国设计现状，从国内外各学科领域名目众多的相关方法中进行精心挑选，合理安排，科学综合的处理，创造出一套高效的计划方法来。虽然国外的相关成果业已成熟，但如何在众多不同侧重角度的方法中总结出理想的计划方法，需要我们对所有已知方法深入地认识和理解，同时明了我们设计各专业的工作规律，以期做到跨专业的有效性。具有一定的难度。首先在对计划的理论性分析与研究中，需要树立对计划的正确理解与认识，进而廓清设计计划的概念。接着将在设计计划方法论层面的研究上，对设计计划及其方法

论进一步阐述。鉴于国内现在并没有对设计计划有深入的的系统的研究，该书内容基本上属此方面问题的首次讨论，面临着缺乏大量相关经验及理论借鉴的景况，所以需要作者在目前积累的实践性资料和相关学科的研究成果中加以总结与深化。最大的难度在于资料的搜集上，国内相关资料匮乏且本方向的研究缺乏交流的气候，而由于我院互联网情报系统的不完善和出于对技术保密的考虑，也很难从互联网上得到理想的资料。作者只能从书店，图书馆和其他专业的老师和同学手中求取所需要的信息。当然本研究方向的直接信息是很缺少的，更多是从其它方向的研究成果中搜集所需要的信息资料。方法的研究是一个涉及面很广的课题，也需要从很多领域进行比较分，探索总结。而从一个学科到另一个学科的跳跃性研究，需要迅速转换思维及反复调整视点，这也对作者的思维技能，思考方式，学术视野及知识积累等方面的研究素质提出了很大的挑战。

3. 研究方案的可行性和合理性由于国际设计交流间的局限和我国设计界的特殊情况，尤其是国内设计教育上的某种封闭性和滞后性，我国业界对设计计划方法的认知尚不够深入，还缺乏一套完整的，在教学和实践中简明且易于操作的设计计划方法。经初步调查，当前学界内仅有的几本相关著作，也仅限于对西方某些设计方法与程序的简单的介绍，没有很专业地从计划的层面进行系统阐述，而市场上连篇累牍的相关书籍主要是从市场营销和工商管理方面着手，对设计类诸专业的设计计划，并不具备现实指导作用。所以亟待有这么一套专业性较强的设计计划方法及其论著出现。在某种程度

上，本书的出现将对设计计划这一门新兴学科，起到填补教学用书空白的作用。而从技术的角度而言，本书的完成也有相当的可行性，在分院近几年来的设计策划课程的教学中，已为之积累了大量新鲜的实践性，经验性资料。而分院的教育架构，亦为这个跨专业的研究项目做好了充分的人力物力资源上的准备。

4.预期成果本书预期字数为12万字，分为理论与方法两大版，仅阐述设计计划的相关内容，更重要是推出设计计划的概念与方法。所涉及范围主要包括管理学，决策学，认识论，方法论，创造学，心理学，行为组织学，人类学，社会学，设计学，史学等诸多学科领域，最终将完成一本集科学有效的方法程序，大量生动案例及实际操作指导于一身的，具有教学指导作用的专业书籍。现在本书工作已大致完成资料收集阶段任务，在下阶段三个月的时间内，我将就所收资料进行分析总结，完成方法程序的完善工作。附一. 全书基本构架设计有序---设计计划学方法研究前言一. 思维的奥秘

1. 神奇教练的解决之道全脑运动---人脑思维的奥秘 3. 理性思维程序化 4. 日常生活中的思维程序二.设计有序

1. 系统设计系统---浅析设计

设计有序---设计计划学的兴起 a. 设计计划学的需要 b. 设计计划学的发展与前景 . 设计计划学的角色

7. 十八般武器---计划工具介绍三.计划从身边做起 a. 处处留心皆学问---以窥视来训练 b. 排除确信无疑的定论 . 要有追根究底的精神 d. 培养有效运用分配时间的能力

三、开题报告的字数要求：

正文字数不得少于3000字。设计策划硕士毕业论文开题报告一. 简述设计计划学是一门新兴的综合性边缘学科，它研究的是如何保证设计的优良度和高效性，以及如何指导设计的展开。在设计需要科学计划这一概念已成为现代设计界共识的情况下，我国业界内部对设计计划学的认识与研究，还没有跟上设计发展需要的步伐。针对我国设计教育现状，本书将就该学科的教学方面，提出一套科学的行之有效的设计计划方法。以期为设计类学生深入理解设计，更好地掌握设计的方法提供必要的指导。

二.学术价值分析

如何设计，如何保证优良的设计，这都需要科学的调查研究，需要精准的分析定位，需要详实的设计依据，需要合理的组织安排，这些与我们通常理解的形式，风格的赋予层面的设计相异而相成的工作，就是设计计划的

内容。而如何正确进行设计计划，存在着一个方法论的问题。在学科间的交叉融合成为当前学术主流的大环境下，设计计划应该可以打通各设计专业间的藩篱，为取得成功的设计提供行之有效的方法上的支持。在设计先进国家，对设计计划方面已有一定程度的研究。尤其在设计方法研究方面，已取得比较成熟的结果，出现了一些有效的方法，如技术预测法，科学类比法，系统分析设计法，创造性设计法，逻辑设计法，信号分析法，相似设计法，模拟设计法，有限元法，优化设计法，可靠性设计法，动态分析设计法，模糊设计法等。这些方法侧重于不同的专业设计方向，而设计计划面临不同设计专业，更需要的是一种整合的灵活的解决问题的计划方法。这就需要我们针对计划自身的学科特点，从现有的成型的方法群中进行提炼，总结出一套适应现在情况的设计计划方法来。

的工作规律，以期做到跨专业的有效性。具有一定的难度。首先在对计划的理论性分析与研究中，需要树立对计划的正确理解与认识，进而廓清设计计划的概念。接着将在设计计划方法论层面的研究上，对设计计划及其方法论进一步阐述。鉴于国内现在并没有对设计计划有深入的的系统的研究，该书内容基本上属此方面问题的首次讨论，面临着缺乏大量相关经验及理论借鉴的景况，所以需要作者在目前积累的实践性资料和相关学科的研究成果中加以总结与深化。最大的难度在于资料的搜集上，国内相关资料匮乏且本方向的研究缺乏交流的气候，而由于我院互联网情报系统的不完善和出于对技术保密的考虑，也很难从互联网上得到理想的资料。作者只能从书店，图书馆和其他专业的老师和同学手中求取所需要的信息。当然本研究方向的直接信息是很缺少的，更多是从其它方向的研究成果中搜集所需要的信息资料。方法的研究是一个涉及面很广的课题，也需要从很多领域进行比较分，探索总结。而从一个学科到另一个学科的跳跃性研究，需要迅速转换思维及反复调整视点，这也对作者的思维技能，思考方式，学术视野及知识积累等方面的研究素质提出了很大的挑战。

划的层面进行系统阐述，而市场上连篇累牍的相关书籍主要是从市场营销和工商管理方面着手，对设计类诸专业的设计计划，并不具备现实指导作用。所以亟待有这么一套专业性较强的设计计划方法及其论着出现。在某种程度上，本书的出现将对设计计划这一门新兴学科，起到填补教学用书空白的作用。而从技术的角度而言，本书的完成也有相当的可行性，在分院近几年来的设计策划课程的教学中，已为之积累了大量新鲜的实践性，经验性资料。而分院的教育架构，亦为这个跨专业的研究项目做好了充分的人力物力资源上的准备。

9 具有一定的难度。首先在对计划的理论性分析与研究中，需要树立对计划的正确理解与认识，进而廓清设计计划的概念。接着将在设计计划方法论层面的研究上，对设计计划及其方法论进一步阐述。鉴于国内现在并没有对设计计划有深入的的系统的研究，该书内容基本上属此方面问题的首次讨

论，面临着缺乏大量相关经验及理论借鉴的景况，所以需要作者在目前积累的实践性资料和相关学科的研究成果中加以总结与深化。最大的难度在于资料的搜集上，国内相关资料匮乏且本方向的研究缺乏交流的气候，而由于我院互联网情报系统的不完善和出于对技术保密的考虑，也很难从互联网上得到理想的资料。作者只能从书店，图书馆和其他专业的老师和同学手中求取所需要的信息。当然本研究方向的直接信息是很缺少的，更多是从其它方向的研究成果中搜集所需要的信息资料。方法的研究是一个涉及面很广的课题，也需要从很多领域进行比较分，探索总结。而从一个学科到另一个学科的跳跃性研究，需要迅速转换思维及反复调整视点，这也对作者的思维技能，思考方式，学术视野及知识积累等方面的研究素质提出了很大的挑战。

3. 研究方案的可行性和合理性由于国际设计交流间的局限和我国设计界的特殊情况，尤其是国内设计教育上的某种封闭性和滞后性，我国业界对设计计划方法的认知尚不够深入，还缺乏一套完整的，在教学和实践中简明且易于操作的设计计划方法。经初步调查，当前学界内仅有的几本相关着作，也仅限于对西方某些设计方法与程序的简单的介绍，没有很专业地从计划的层面进行系统阐述，而市场上连篇累牍的相关书籍主要是从市场营销和工商管理方面着手，对设计类诸专业的设计计划，并不具备现实指导作用。所以亟待有这么一套专业性较强的设计计划方法及其论着出现。在某种程度上，本书的出现将对设计计划这一门新兴学科，起到填补教学用书空白的作用。而从技术的角度而言，本书的完成也有相当的可行性，在分院近几年来

的设计策划课程的教学中，已为之积累了大量新鲜的实践性，经验性资料。而分院的教育架构，亦为这个跨专业的研究项目做好了充分的人力物力资源上的准备。

毕业设计开题报告学生姓名专业艺术设计班级题目江西留缘咖啡厅设计选题的目的和意义设计的目的和意义：

繁忙的都市生活让人们需要寻找一个舒缓压力的空间。咖啡的乐趣在于其口味、效用和气氛。刚刚冲调好的咖啡，散发着馥郁的香味，那种诱人的香气，清新而另人陶醉。现在世界各地越来越多的人选择咖啡陪伴自己度过许多惬意的时光。而咖啡厅自然而然就成了人们释放紧张，舒缓压力的场所。工作之余，来到温馨舒适的咖啡厅，喝一杯醒脑，呷一口提神，吃几块点心，和朋友聊天小聚，乐趣无穷。咖啡不仅丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离。当我们越来越习惯在生活中享受咖啡的香醇，享受咖啡营造的温馨气氛时，正是咖啡厅给了我们如此怡人的享受气氛。设计方向留缘咖啡

厅温馨舒适，清静怡人。

1. 在空间造型上：以各种形式的点、线、面等来构成不同形式的空间界面，在融入时尚元素的同时，适当加以中国的古典风韵。

在色彩搭配上：环境的色彩搭配会营造出一种氛围，会对人的心理情绪产生一定的影响，所以主体色调以深色为主，来增加稳重感。

3. 在灯光照明上：主要运用柔和的暖色调来营造温馨舒适的怡人氛围。设计说明设计原则：营造一个温馨舒适，清静怡人的都市休闲娱乐场所。设计重点：体现自然、温馨、幽静的休憩氛围。设计难点：灯光的处理以及色彩的运用与环境相符合。运用手法：通过CAD，3D等软件以及手绘效果图来表达出整个设计。江西留缘咖啡厅设计文献综述专业艺术设计

1.设计目的餐饮空间是人们日常生活不可缺少的饮食消费场所，相对于其他的功能空间，餐饮空间是更能为人们营造出多样的风格特征的休闲场所。繁忙的都市生活让人们需要寻找一个舒缓压力的空间。咖啡的乐趣在于其口味、效用和气氛。刚刚冲调好的咖啡，散发着馥郁的香味，那种诱人的香气，清新而另人陶醉。现在世界各地越来越多的人选择咖啡陪伴自己度过许多惬意的时光。而咖啡厅自然而然就成了人们释放紧张，舒缓压力的场所。工作之余，来到温馨舒适的咖啡厅，喝一杯醒脑，呷一口提神，吃几块点心，和朋友聊天小聚，乐趣无穷。咖啡不仅丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离。当我们越来越习惯在生活中享受咖啡的香醇，享受咖啡营造的温馨气氛时，正是咖啡厅给了我们如此怡人的享受气氛。

文献资料咖啡厅作为餐饮娱乐空间，是环境与人的行为不断冲突不断融合的空间，人的行为差异对这个环境空间接受的层次也不尽相同。不管这个空间的表征多么的多元化，VI表达多么的丰富化，但功能的组织与环境的塑造却是设计咖啡厅最要优先考虑的问题，即形式是为功能服务的。功能、环境要做到协调。

1咖啡厅空间设计的定位餐饮空间的最初设立就是为了解决吃喝的问题，随着社会的不断发展，现代餐饮环境的性能已从传统意义上的美食转化为更加注重情调文化氛围的场所。随着精神与物质需求的提高，人们厌倦单调乏味的生活，喜欢在吃喝上追求某种情调气氛，欣赏美妙的音乐，喝咖啡聊天享受没有压力、轻松自如的境界。好的咖啡厅设计重在功能的定准。《商业表现经典案例餐饮、娱乐篇》一书中曾说到：

功能的定向其实是设计师最应该努力搞懂的一门商业学问。功能定准了就好比人的骨骼找准了一样。接下来要很好的把它排列，然后再丰富血肉。咖啡厅一般是在正餐之外，以喝咖啡为主，进行简单的饮食，以及休息、交往的场所。它讲求轻松的气氛、洁净的环境，适合于少数人会友、晤谈等。所以咖啡厅空间设计要定准休闲娱乐，享受生活这一功能。只有合理的功能空间，才可以更好的用DECO语言来阐述，也便于材质的表现、配饰与家具的选择;所有附加的形式、美的符号，在功能完整的咖啡厅空间里才会显得落落大方。江西留缘咖啡厅设计将考虑到咖啡厅本身的功能定位。随着生活水平的提高、消费观念的转变，人们社会聚焦的活动日益增多，除了吃饭

还要找个地方聊天叙旧，咖啡厅自然是他们所青睐的场所之一。江西留缘咖啡厅设计将着重抓住这一功能，营造浪漫温馨情调，使客人留连忘返。

2咖啡厅空间设计的要素咖啡厅空间的设计包含了众多要素，如形体要素、色彩要素、空间布局与环境气氛等。《室内设计理论及运用》一书第七章第四节餐饮空间的室内设计中说到：

餐饮空间与其他建筑空间一样，其室内设计主要是有四部分内容组成：空间形体设计，界面设计，家具与陈设设计，光与色的设计。即设计要素。平面到立体的衍变：

设计要有一个周密的策划，设计风格由室外向室内过渡，既要有整体，又要有局部。成功的餐饮娱乐空间设计都有一个表达准确地主题，与之相对应的室外景观环境，得体的门面招牌，视觉冲击很强的LOGO形象，精制的餐区家具，符合色调的餐布，以及体现经营精髓的菜单设计等。因此，设计表达方式要根据风格的需要进行组织。文化的沉淀及运用：

没有文化的餐饮娱乐空间设计，好比衣着花哨不重内在修养的人一样，显得苍白无趣。所以成功的咖啡厅空间设计一定是要挖掘了一个有涵养的文化母体并加以发挥和渲染，借用手段表达，把这种文化揉和到空间的每一个角落，或繁或简，或夸张或含蓄，点滴见精神。可以说，咖啡厅已不是简单意义上的喝咖啡、休息娱乐的地方了，更多的是一种文化的体现。舒适度设计：

一个排风、排烟不畅的咖啡厅空间肯定不是一个成功的咖啡厅空间;空

气污浊的餐饮环境也不是一个怡人的休闲娱乐环境。咖啡厅空间是人们聚集的场所，人多必定会带来环境负荷的增加，因此要有跟得上的冷暖设备系统，有良好的排风排烟系统，这样人们才会踏踏实实的坐下来消费。设计与自然风相结合：

成功的咖啡厅设计绝对不在粉饰上过度强调，而是一种自然形成，它是一种更多的用建筑语言去表达的空间。其特点可概括为六个字气度、力度、易度。江西留缘咖啡厅设计将营造一个温馨舒适，清静怡人的休闲娱乐氛围。让人们在休闲娱乐的同时，感受到一种全新的空间感受和视觉要求。让人们觉得江西留缘咖啡厅给予的不仅是美食，更是美景，还有文化的熏陶与洗礼。

3咖啡厅空间设计中色彩的应用咖啡厅空间设计作为一个室内空间的装修、装饰，离不开色彩，光影等氛围烘托。杨丽在《商业表现经典案例餐饮、娱乐篇》一书中说过：

餐饮娱乐是以特定的氛围为前提的，餐饮娱乐活动的环境氛围依赖于室内设计师的营造，因此，色彩对于餐饮娱乐空间设计具有更加重要的意义。空间色调气氛：

空间色调气氛是指环境设计的色彩心理氛围和色彩所烘托的空间调和性，而不是单独对空间某个具体物的颜色而言。它包括环境维护体所采用的表层用色，尤其是空间光源布光处理。空间材质选色：

任何材质的表现都离不开光与色的影响。材质的选用与处理是确定环境

空间的视觉认识与心理影响的基础。同一种材质由于不同色彩、同一种色彩由于不同的光照、同一色彩同一光照由于不同反光，都将对人们造成不同的视觉感受和不同的心理感应。色彩在材质上表现可直接改变材质的轻重感、软硬感、朴实华丽感，甚至大小感、远近感、动静感等视觉心理反应。空间整体与和谐：

咖啡厅环境的色彩设计，是以人的色觉生理、心理的适应性和功能性为要求的。完美的咖啡厅环境色彩设计既要考虑实用功能，也要突出空间的个性。人对色彩视觉的饱厌性，决定了对色彩运用的限制，所以整体与和谐是环境色彩中的基本准则。江西留缘咖啡厅是人们释放紧张，舒缓压力的场所，所以环境与氛围的烘托很重要。环境的色彩搭配会营造出一种氛围，会对人的心理情绪产生一定的影响，所以主体色调以深色为主，来增加稳重感。同时运用色彩的对比与调和的手段，从整体出发，调和空间的整体色调，使环境充满浪漫的视觉艺术效果。从而调节人的心理，让他们的紧张与压力在江西留缘咖啡厅得到释放，享受真正的轻松愉悦。

3.总结通过查阅文献，了解了咖啡厅空间设计的基本设计理论，明确了咖啡厅的设计理论和设计方向。认识到咖啡厅设计必须具有实用性，所划分的餐饮空间的大小、形式及空间组织，必须从实用出发，必须注重空间设计的合理性。此外，材料和结构是围隔空间的必要的物质技术手段，空间设计必须符合这两者的特性;声、光、热等技术又是为空间营造某种氛围和创造舒适的物理环境的手段，因此，在空间设计中必须满足其技术要求。建筑

为人所用，空间设计应该以人为本，只有在分析人的行为心理需求的基础上进行的空间设计，方能为人所喜爱。江西留缘咖啡厅是人们释放紧张，舒缓压力的场所。重在体现自然、温馨、幽静的休憩氛围。所以江西留缘咖啡厅设计在融入时尚元素的同时，适当加以中国的古典风韵。让人们在感受到现代欧式风情的同时又感受到中国的古朴自然风。具有稳重感的深色调以及柔和的暖色灯光色调又给江西留缘咖啡厅烘托出了浪漫温馨的气氛。喝咖啡的时候，人们的紧张与压力得到释放和舒缓，从而真正体现咖啡厅的功能价值。

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