机电创新论文.docx

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1、学院：机械与车辆学院专业：机械电子工程姓名：黄浩明学号：100404031032指导老师：卢桂平机械手的研究与进展摘要机械手是一种模拟人手操作的自动机械。它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。关键字：机械手，控制，机构引言机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺

2、寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。一．机械手的组成及分类机械手主要由执行机构，驱动系统，控制系统，一集位置检测等所组成。个系统相互之间的关系如方框图1-1

3、所示。图1-1机械手的组成方框图（一）执行机构包括手部，手腕，手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。1.手部即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部。夹持式手部由手指（或手爪）和传力机构所构成，手指是物件直接接触。而船里机构则通过手机产生夹紧力来完成夹放物件的任务；吸附式手部主要由吸盘等构成，它是靠吸附力（如吸盘内形成负压或产生电磁力）吸附物件。2.手腕是联系手部和手臂的部件，起调整或改变工作方位的作用。3.手臂支承手臂的部件，用以改变工件的空间位置。4.立柱是支撑手臂的部件。立柱也是可以

4、使手臂的一部分，手臂的回转运动和升降（或俯仰）运动均与立柱有密切的联系。机械手的立柱通常为固定不动的，但因工作需要，有时也可横向移动，即称为可移式立柱。5.行走机构机械手为了完成远距离的操作和扩大使用范围，可以增设滚轮行走机构，滚轮式行走机构可分为有轨的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。6.机座它是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，估起支承和连接的作用。（二）驱动系统机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动装置。常用的有液压传动，气压传动，电力传动和机械传动等四种形式。

5、（三）控制系统有电气控制盒和射流控制两种。一般常见的为电气控制，它是机械手逇重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息（如动作顺序，运动轨迹，运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要食可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。（一）位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使形式机构以一定的精度达到设定位置。一．分类由于机械手还没有统一的分类标

6、准，在此暂按使用范围，驱动饭食和控制系统等进行分类。（一）按用途分机械手可以分为专用和通用机械手两种：1.专用机械手它是附属于主机的，具有固定程序而无独立控制系统的机械装置，专用机械手具有动作少，工作对象单一，结构简单，使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产，如自动机床，自动线的上，下料机械手和“加工中心”附属的自动换刀机械手。2.通用机械手它是一种具有独立控制系统的，程序可变的，动作灵活多变的机械手。通用机械手它是一种具有独立控制系统的，程序可变的，动作灵活多样的机械手，通用机械手的、工作范围大，定位精度高

7、，通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种：简易型以“开-关”式控制定位，只能是点位控制；伺服型具有私服定位控制系统，可以使点位的，也可以实现连续轨迹控制，一般的伺服型通用机械手属于数控类型。（二）按驱动方式分1.液压传动机械手是以油液的压力来驱动执行机构运动的机械手，其=主要特点是：抓重可达几百公斤以上，传动平稳，结构紧凑，动作灵敏，但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不予在高温，低温下工作。若机械手采用电液伺服驱

8、动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。1.气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手，其主要特点是介质来源极方便气动动作迅速，结构简单，成本低，但是，由于空气具有可压缩的特定，工作速度的稳定性较差，而且起气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，适用于告