智能床椅一体化机器人结构设计任务书

毕业设计(论文)任务书机械电子工程专业班级学生设计（论文）题目智能床椅一体化机器人结构设计与运动学仿真分析课题来源___________________自选_________________起讫时间2024年3月25日至2024年6月14日共12周指导教师（签名）系（教研室）主任（签名）___________________________________课题背景与意义（建议字数800左右）:随着社会和经济的发展，我国在新的历史条件下，人口老龄化日益加深，老龄社会问题凸现。老年生活保障、老年人的生活状态与社会科技发展之间息息相关，社会各界对老年人价值的认识也越来越深，迫切要求老年群体晚年生活得到关注和保障，公平地享受社会科技发展成果。老年人无论是在大脑的反应能力、肌肉和骨骼的支撑能力，还是身体的协调能力等方面都变得迟缓，在轮椅起身过程中，一旦失去平衡，很容易摔倒，造成跌伤。因此，本设计拟开展针对特定患者的智能床椅一体化机器人的结构设计和力学分析，并设计其运动驱动方案。通过轮椅-床变形切换，病人可以在坐立姿态和平躺姿态之间进行转换，对于提高病人的转运效率，保障病人的人身安全，增强康复医疗现代化水平等具有重要的应用价值。任务要求（毕业设计及论文目标、课题内容、课题要求、拟完成的成果）:任务要求:完成智能床椅一体化机器人结构设计；绘制相关机械结构装配图和零件图；设计传动系统方案，分析患者在坐姿和卧姿转换过程中，轮椅各关节的运动和应力情况；对主要结构件进行轻量化拓扑优化设计。查阅课题相关文献和资料，同时撰写智能床椅一体化机器人专题调研综述报告（2000字左右），分析轮椅-床变形时的作业需求，熟悉目前轮椅-床变形机构的各部分机械结构组成；通过查阅资料和调研，撰写开题报告，并要求能够独立设计面向智能床椅一体化机器人的运动学构型和机械结构总体方案，明确智能床椅一体化机器人在坐-卧变形过程中各活动构件的运动顺序，绘制机构运动简图；确立总体方案后，对智能床椅一体化机器人各个部件进行具体机构选型和三维零件设计，依据变形过程中运动要求，对变形过程进行机构运动仿真，制作三维运动动画；设计驱动系统方案，选择驱动的电机和设计驱动关节，设计锁紧机构；利用有限元软件分析变形过程中各个连接关节的应力情况，对机械臂本体各部件的强度和刚度进行校核；利用inspire软件对主要结构件进行轻量化拓扑优化设计，提高力学性能，减轻重量；绘制智能床椅一体化机器人的总装配图和主要零件图；按照规定格式编写毕业设计论文（≥10000字）；翻译外文专业论文一篇（中文5000字左右）毕业设计(论文)进度计划起讫日期工作内容备注寒假-3.24明确任务，收集资料，撰写文献综述，外文翻译；3.25～3.31了解腿脚不便患者的搬运需求，设计智能床椅一体化机器人的运动学构型和机械结构总体设计方案，绘制机构运动简图；4.1～4.21利用三维设计软件对智能床椅一体化机器人各个部件进行具体机构选型和零件三维设计，依据坐卧变形的动作要求，进行机构运动仿真，绘制主要部件位移速度曲线，制作三维运动动画；4.22～5.6设计传动系统方案，选择驱动电机，利用有限元软件分析智能床椅一体化机器人在变形作业时各关节和连杆的应力情况，对各部件的强度和刚度进行校核；5.6～5.19利用inspire软件对主要结构件进行轻量化拓扑优化设计，提高力学性能，减轻重量；5.20～6.2对设计优化结果进行讨论分析，编写毕业设计（