机械手设计开题报告

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1、湖北理工学院毕业设计（论文）开题报告1.课题来源目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。机械手在工业自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器人等。而工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。本设计为三自由度圆柱坐标型机械手，其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。在控制器的作用下，它将工

2、件从一条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作，大大提高了生产效率。2.研究目的和意义机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一

3、定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。随着科学与技术的发展,机械手的应用领域也不断扩大。目前,8湖北理工学院毕业设计（论文）开题报告机械手不仅应用于传统制造业如采矿、冶金、石油、化学、船舶等领域,同时也已开始扩大到核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复等服务业领域中，如：水下机器人、抛光机器人、打毛刺机器人、擦玻璃机器人、高压线作业机器人、服装裁剪机器人、制衣机器人、管道机器人等特种机器人以及扫

4、雷机器人、作战机器人、侦察机器人、哨兵机器人、排雷机器人、布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。机械手广泛应用于各行各业，而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。现在机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一，它部分的代替人工操作。其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序，时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三，它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动强度，显著地提高了劳动生产率，加快实现了工业生产机械化和自动化

5、的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音、以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。我国在近几年也有较快的发展，并且取得了一定的效果，受到机械工业的重视。机械手的结构形式比较简单，专用性强。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。3.国内外研究现状和发展趋势机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电

6、子、轻工和原子能等部门。在工业中应用的机械手称为“工业机械手”（mechanicalhand）。早期的机械手的结构和功能都比较简单，专业性强，仅能配合某台主机完成辅助性工作，如抓取工件、上料下料、换夹刀具等。这种机械手称为专用机械手。随着工业技术的发展，出现了能够独立地按控制程序、自动重复操作的机械手，这种机械手具有能很快地改变程序功能，适应性强，在中小批量、多品种的工业生产中得到了广泛应用。这种机械手称为通用机械手，通用机械手又称为“工业机器人”8湖北理工学院毕业设计（论文）开题报告，即第一代机器人。机器人在此基础上得到了进一步发展，出现了具

7、有某些感觉功能（如视觉、触觉、听觉）的机器人，称为第二代机器人，以后又出现了具有某些思维和语言功能的智能机器人，称为第三代机器人。机械手是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发

8、了机械式的主从机械手。　　机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机