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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)表
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)
1101
姓名
于兆明
題目
三自由度機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
指
導(dǎo)
教
師
評(píng)
語(yǔ)
于兆明同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)題目為三自由度機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，經(jīng)檢查得出以下結(jié)論：
1．完成圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的規(guī)定畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量。
2．設(shè)計(jì)計(jì)算書參數(shù)選取及計(jì)算正確，應(yīng)用基礎(chǔ)理論知識(shí)的能力較強(qiáng)，文中插圖較合理。
3．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較好， 視圖表達(dá)較為清晰，能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖。
4．具有良好的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，能夠結(jié)合題目進(jìn)行分析運(yùn)算，基礎(chǔ)概念清楚。
5．能夠結(jié)合題目查閱技術(shù)文獻(xiàn)，參考文獻(xiàn)較多。
可以參加答辯。
簽字： 2015年 5月 25日
文獻(xiàn)綜述
學(xué)院： 機(jī)械與交通工程
專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)： 機(jī)制1101班
學(xué)號(hào)： 311202201
姓名： 于兆明
指導(dǎo)教師： 趙艷春
我國(guó)機(jī)械手的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。本文參閱了大量的國(guó)內(nèi)外期刊雜志，論述了機(jī)械手的組成和分類，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)械手的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)做了一定的了解。對(duì)應(yīng)用機(jī)械手的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)四大家族競(jìng)爭(zhēng)分析。另外，本文還對(duì)機(jī)械手的常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式做了一番分析，并預(yù)測(cè)了機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)。
1. 機(jī)械手的研究現(xiàn)狀
1.1. 概述及現(xiàn)狀
機(jī)械手是一種模擬人手操作的自動(dòng)機(jī)械。它可按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操持工具完成某些特定操作。應(yīng)用機(jī)械手可以代替人從事單調(diào)、重復(fù)或繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動(dòng)條件，保證人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。20世紀(jì)40年代后期，美國(guó)在原子能實(shí)驗(yàn)中，首先采用機(jī)械手搬運(yùn)放射性材料，人在安全間操縱機(jī)械手進(jìn)行各種操作和實(shí)驗(yàn)。50年代以后，機(jī)械手逐步推廣到工業(yè)生產(chǎn)部門，用于在高溫、污染嚴(yán)重的地方取放工件和裝卸材料，也作為機(jī)床的輔助裝置在自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線和加工中心中應(yīng)用，完成上下料或從刀庫(kù)中取放刀具并按固定程序更換刀具等操作。機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。由度自自越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度。機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。
1.2 機(jī)械手技術(shù)發(fā)展現(xiàn)象概述
1.2.1機(jī)械手技術(shù)的發(fā)展
機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。它是機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性(王希敏，1992)。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用。(王承義，1995)機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。它的結(jié)構(gòu)是:機(jī)體上安裝一個(gè)回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。1962年，美國(guó)聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。商名為Unimate(即萬(wàn)能自動(dòng))。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿照坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮、用液壓驅(qū)動(dòng);控制系統(tǒng)用磁鼓作為存儲(chǔ)裝置。不少球坐標(biāo)通用機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。同年，美國(guó)機(jī)械制造公司也實(shí)驗(yàn)成功一種叫Vewrsatran機(jī)械手。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降采用液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。這兩種出現(xiàn)在六十年代初的機(jī)械手，是后來(lái)國(guó)外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。1978年美國(guó)Unimate公司和斯坦福大學(xué)，麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種Unimate-Vicarm型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于±1毫米。聯(lián)邦德國(guó)KnKa公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。目前，機(jī)械手大部分還屬于第一代，主要依靠人工進(jìn)行控制;改進(jìn)的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機(jī)械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計(jì)算控制系統(tǒng)，具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力，甚至聽(tīng)、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺(jué)到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能。第三代機(jī)械手則能獨(dú)立完成工作中過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中的重要一環(huán)節(jié)。
1.2.2 機(jī)械手的組成分類及驅(qū)動(dòng)
1） .機(jī)械手的組成一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械手主要有以下幾部分組成:
1. 手部(或稱抓取機(jī)構(gòu))包括手指、傳力機(jī)構(gòu)等，主要起抓取和放置物件的作用。
2. 傳送機(jī)構(gòu)(或稱臂部)包括手腕、手臂等，主要起改變物件方向和位置的作用。
3. 驅(qū)動(dòng)部分它是前兩部分的動(dòng)力，因此也稱動(dòng)力源，常用的有液壓氣壓電力和機(jī)四種驅(qū)動(dòng)形式。
4. 控制部分它是機(jī)械手動(dòng)作的指揮系統(tǒng)，由它來(lái)控制動(dòng)作的順序(程序)、位置和時(shí)間(甚至速度與加速度)等。
5. 其它部分如機(jī)體、行走機(jī)構(gòu)、行程檢測(cè)裝置和傳感裝置等。(侯沂,劉濤.2004)
2) 機(jī)械手的分類機(jī)械手從使用范圍、運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式、驅(qū)動(dòng)方式以及臂力大小四個(gè)方面的分類分別為:
1. 手部(或稱抓取機(jī)構(gòu))包括手指、傳力機(jī)構(gòu)等，主要起抓取和放置物件的作用。
2. 傳送機(jī)構(gòu)(或稱臂部)包括手腕、手臂等，主要起改變物件方向和位置的作用。
3. 驅(qū)動(dòng)部分它是前兩部分的動(dòng)力，因此也稱動(dòng)力源，常用的有液壓氣壓電力和機(jī)四種驅(qū)動(dòng)形式。
4. 控制部分它是機(jī)械手動(dòng)作的指揮系統(tǒng)，由它來(lái)控制動(dòng)作的順序(程序)、位置和時(shí)間(甚至速度與加速度)等。
5. 其它部分如機(jī)體、行走機(jī)構(gòu)、行程檢測(cè)裝置和傳感裝置等。(侯沂,劉濤.2004)
1.2.3 機(jī)械手的分類
機(jī)械手從使用范圍、運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式、驅(qū)動(dòng)方式以及臂力大小四個(gè)方面的分類分別為：
1） .按使用范圍分類:
1專用機(jī)械手一般只有固定的程序，而無(wú)單獨(dú)的控制系統(tǒng)。它從屬于某種機(jī)器或生產(chǎn)線用以自動(dòng)傳送物件或操作某一工具，例如“毛坯上下料機(jī)械手”、“曲拐自動(dòng)車床機(jī)械手”、“油泵凸輪軸自動(dòng)線機(jī)械手”等等。這種機(jī)械手結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，成本較低，適用于動(dòng)作比較簡(jiǎn)單的大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。
2 通用機(jī)械手指具有可變程序和單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)，不從屬于某種機(jī)器，而且能自動(dòng)完成傳送物件或操作某些工其的機(jī)械裝置。通用機(jī)械手按其定位和控制方式的不同，可分為簡(jiǎn)易型和伺服型兩種。簡(jiǎn)易型只是點(diǎn)位控制，故屬于程序控制類型，伺服型可以是點(diǎn)位控制，也可以是連續(xù)軌跡控制，一般屬于數(shù)字控制類型(李允文，1994)。
2） .按運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)型式分類:
1. 直角坐標(biāo)式機(jī)械手臂部可以沿直角坐標(biāo)軸X、Y、Z三個(gè)方向移動(dòng)，亦即臂部可以前后伸縮(定為沿X方向的移動(dòng))、左右移動(dòng)(定為沿Y方向的移動(dòng))和上下升降(定為沿Z方向的移動(dòng))(張軍，馮志輝，2004);
2. 圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手手臂可以沿直角坐標(biāo)軸的X和Z方向移動(dòng)，又可繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)(定為繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng))，亦即臂部可以前后伸縮、上下升降和左右轉(zhuǎn)動(dòng);
3. 球坐標(biāo)式機(jī)械手臂部可以沿直角坐標(biāo)軸X方向移動(dòng)，還可以繞Y軸和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，亦即手臂可以前后伸縮(沿X方向移動(dòng))、上下擺動(dòng)(定為繞Y軸擺動(dòng))和左右轉(zhuǎn)動(dòng)(仍定為繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng));
4. 多關(guān)節(jié)式機(jī)械手這種機(jī)械手的臂部可分為小臂和大臂。其小臂和大臂的連接(肘部)以及大臂和機(jī)體的連接(肩部)均為關(guān)節(jié)(鉸鏈)式連接，亦即小臂對(duì)大臂可繞肘部上下擺動(dòng)，大臂可繞肩部擺動(dòng)多角，手臂還可以左右轉(zhuǎn)動(dòng)。(孫桓等，2006)
3） 按驅(qū)動(dòng)方式分類:
1. 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手以壓力油進(jìn)行驅(qū)動(dòng);
2. 氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手以壓縮空氣進(jìn)行驅(qū)動(dòng);
3. 電力驅(qū)動(dòng)機(jī)械手直接用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng);
4. 機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)械手是將主機(jī)的動(dòng)力通過(guò)凸輪、連桿、齒輪、間歇機(jī)構(gòu)等傳遞給機(jī)械手的一種驅(qū)動(dòng)方式。
4） 按機(jī)械手的臂力大小分類:
1. 微型機(jī)械手臂力小于1㎏;
2. 小型機(jī)械手臂力為1-10㎏;
3. 中型機(jī)械手臂力為10-30㎏;
4. 大型機(jī)械手臂力大于30㎏。
2. 機(jī)械手的應(yīng)用—機(jī)械人市場(chǎng)分析
日本和歐洲是全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的兩大主角，并且實(shí)現(xiàn)了傳感器、控制器、精密減速機(jī)等核心零部件完全自主化。
通過(guò)滿足具有國(guó)際性競(jìng)爭(zhēng)力的汽車、電子/電機(jī)產(chǎn)業(yè)等企業(yè)使用者之嚴(yán)苛的要求，以及銷售實(shí)績(jī)與專門技能的累積，日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球的領(lǐng)導(dǎo)者。而在經(jīng)過(guò)了日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)后，也獲得了國(guó)際性的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。目前家用機(jī)器人也處于優(yōu)勢(shì)地位。
歐州工業(yè)機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域已居于領(lǐng)先地位。美國(guó)積極致力于以軍事、航天產(chǎn)業(yè)等為背景的開(kāi)發(fā)或創(chuàng)投企業(yè)，體現(xiàn)在系統(tǒng)集成領(lǐng)域，醫(yī)療機(jī)器人和國(guó)防軍工機(jī)器人具有主要優(yōu)勢(shì)。
在機(jī)器人系統(tǒng)集成方面，除了機(jī)器人本體企業(yè)的集成業(yè)務(wù)，知名獨(dú)立系統(tǒng)集成商還包括杜爾、徠斯和柯馬等。2013年德國(guó)杜爾和意大利柯瑪?shù)南到y(tǒng)集成業(yè)務(wù)收入均約為7億美元，折人民幣100億元。
機(jī)器人減速機(jī)70%以上市場(chǎng)份額由日本納博特斯克（Nabtesco）和哈默（Harmonicdrive）壟斷。2013年納博的減速器業(yè)務(wù)收入約為5億美元。
中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2014-2019年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)全景調(diào)研及投資方向研究報(bào)告》指出：2013年ABB、發(fā)那科、庫(kù)卡、安川電機(jī)收入分別為418、60、24、38億美元；凈利潤(rùn)分別為28、15、0.8、0.8億美元；工業(yè)機(jī)器人收入均為10-14億美元左右，但收入占比差別較大，分別為3%、23%、42%、34%；2013年末市值分別為610、300、16、24億美元。
注：工業(yè)機(jī)器人收入除ABB為2009年數(shù)據(jù)，其他為2013年末數(shù)據(jù)
四大家族除了發(fā)那科綜合毛利率接近50%，其余毛利率水平基本在25-30%左右。四家凈利潤(rùn)水平相差較大，發(fā)那科凈利率達(dá)25%，ABB為7%，庫(kù)卡和安川電機(jī)僅為2-3%。從歷史數(shù)據(jù)看，過(guò)去十年四大家族PE水平保持在20-30倍左右。
3. 機(jī)械手發(fā)展前景及方向
1）重復(fù)高精度精度是指機(jī)器人、機(jī)械手到達(dá)指定點(diǎn)的精確程度,它與驅(qū)動(dòng)器的分辨率以及反饋裝置有關(guān)。重復(fù)精度是指如果動(dòng)作重復(fù)多次,機(jī)械手到達(dá)同樣位置的精確程度。重復(fù)精度比精度更重要,如果一個(gè)機(jī)器人定位不夠精確,通常會(huì)顯示一個(gè)固定的誤差,這個(gè)誤差是可以預(yù)測(cè)的,因此可以通過(guò)編程予以校正。重復(fù)精度限定的是一個(gè)隨機(jī)誤差的范圍,它通過(guò)一定次數(shù)地重復(fù)運(yùn)行機(jī)器人來(lái)測(cè)定。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械手的重復(fù)精度將越來(lái)越高,它的應(yīng)用領(lǐng)域也將更廣闊,如核工業(yè)和軍事工業(yè)等。
2）模塊化有的公司把帶有系列導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械手稱為簡(jiǎn)單的傳輸技術(shù),而把模塊化拼裝的機(jī)械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。模塊化拼裝的機(jī)械手比組合導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置更具靈活的安裝體系。它集成電接口和帶電纜及油管的導(dǎo)向系統(tǒng)裝置,使機(jī)械手運(yùn)動(dòng)自如。模塊化機(jī)械手使同一機(jī)械手可能由于應(yīng)用不同的模塊而具有不同的功能,擴(kuò)大了機(jī)械手的應(yīng)用范圍,是機(jī)械手的一個(gè)重要的發(fā)展方向。
3）無(wú)給油化為了適應(yīng)食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無(wú)污染要求，不加潤(rùn)滑脂的不供油潤(rùn)滑元件已經(jīng)問(wèn)世。隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，新型材料（如燒結(jié)金屬石墨材料）的出現(xiàn)，構(gòu)造特殊、用自潤(rùn)滑材料制造的無(wú)潤(rùn)滑元件，不僅節(jié)省潤(rùn)滑油、不污染環(huán)境，而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、摩擦性能穩(wěn)定、成本低、壽命長(zhǎng)。
4）機(jī)電一體化由“可編程序控制器-傳感器-液壓元件”組成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動(dòng)化技術(shù)的重要方面;發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制液壓元件,使液壓技術(shù)從“開(kāi)關(guān)控制”進(jìn)入到高精度的“反饋控制”;省配線的復(fù)合集成系統(tǒng),不僅減少配線、配管和元件,而且拆裝簡(jiǎn)單,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。而今,電磁閥的線圈功率越來(lái)越小,而PLC的輸出功率在增大,由PLC直接控制線圈變得越來(lái)越可能。隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大.目前,機(jī)械手不僅應(yīng)用于傳統(tǒng)制造業(yè)如采礦,冶金,石油,化學(xué),船舶等領(lǐng)域,同時(shí)也已開(kāi)始擴(kuò)大到核能,航空,航天,醫(yī)藥,生化等高科技領(lǐng)域以及家庭清潔,醫(yī)療康復(fù)等服務(wù)業(yè)領(lǐng)域中.如,水下機(jī)器人,拋光機(jī)器人,打毛刺機(jī)器人,擦玻璃機(jī)器人,高壓線作業(yè)機(jī)器人,服裝裁剪機(jī)器人,制衣機(jī)器人,管道機(jī)器人等特種機(jī)器人以及掃雷機(jī)器人,作戰(zhàn)機(jī)器人,偵察機(jī)器人,哨兵機(jī)器人,排雷機(jī)器人,布雷機(jī)器人等軍用機(jī)器人都是機(jī)械手應(yīng)用的典型。機(jī)械手廣泛應(yīng)用于各行各業(yè).而且,隨著人類生活水平的提高及文化生活的日益豐富多彩,未來(lái)各種專業(yè)服務(wù)機(jī)器人和家庭用消費(fèi)機(jī)器人將不斷貼近人類生活,其市場(chǎng)將繁榮興旺。
5）機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
機(jī)械手在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用較多，發(fā)展也很快。目前主要用于注塑輔機(jī)上自動(dòng)取出產(chǎn)品、機(jī)床、橫鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來(lái)完成規(guī)定的操作。機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某種智能的機(jī)械手。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。
1.工業(yè)機(jī)械手性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)。
2.機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化:由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)械手整機(jī);國(guó)外已有模塊化裝配機(jī)械手產(chǎn)品問(wèn)市。
3.工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高，控制柜日見(jiàn)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu):大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。
4.傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)械手還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)械手則采用視覺(jué)、聲覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器的融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制;多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。
5.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械手中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過(guò)程控制，如使遙控機(jī)械手操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機(jī)械手。
6.當(dāng)代遙控機(jī)械手系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機(jī)械手的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機(jī)械手走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。
4. 結(jié)束語(yǔ)
中國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)，要實(shí)現(xiàn)制造業(yè)自動(dòng)化必然缺不了機(jī)械手的應(yīng)用，誰(shuí)將會(huì)肩負(fù)重任完成這一偉大的使命呢？外國(guó)品牌機(jī)械手在技術(shù)上和做工上達(dá)到先進(jìn)的水平，但我們不能一味依賴外國(guó)品牌，我們要始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新，做強(qiáng)做大我們的民主品牌。作為國(guó)產(chǎn)自主創(chuàng)新品牌的廣東拓斯達(dá)機(jī)械手目前在國(guó)內(nèi)制造業(yè)市場(chǎng)中份額每年逐漸攀升，廣東拓斯達(dá)機(jī)械手榮獲廣東省名牌產(chǎn)品，并且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)品。拓斯達(dá)自動(dòng)化主張“讓工業(yè)文明回歸自然之美”品牌價(jià)值，打造中國(guó)制造業(yè)自動(dòng)化第一品牌，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化車間，積極推動(dòng)機(jī)器換人時(shí)代，而努力奮斗前行，
機(jī)械手市場(chǎng)前景開(kāi)闊為工業(yè)的制造生產(chǎn)帶來(lái)變化的不僅僅是機(jī)械手使用的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，而且隨之而來(lái)的現(xiàn)代化管理模式也大大改變了企業(yè)的生機(jī)和活力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械手的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，升級(jí)轉(zhuǎn)型，是一個(gè)良好的契機(jī)。