工業(yè)機(jī)械手概述

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1、第1章緒論 1.1前言 所謂機(jī)械手是指用于再現(xiàn)人手的功能的技術(shù)裝置。 機(jī)械手是模仿著人手的部 分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。 在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為工業(yè)機(jī)械手。 工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)， 并已成為現(xiàn)代機(jī)械制 造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分， 這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的 學(xué)科一一機(jī)械手工程。機(jī)械手涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技 術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。 工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。 工業(yè)機(jī)械手也 是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。他的

2、特點(diǎn)是可以通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作 業(yè)，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)在人的智能和適應(yīng)性。 機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展 空間。 機(jī)械手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)： 其一、它能部分的 代替人工操作；其二、它能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置 來(lái)完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配， 從而大 大的改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械 化和自動(dòng)化的步伐。因而，受到很多國(guó)家的重視，投入大量的人力物力來(lái)研究和 應(yīng)用。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有

3、放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用的 更為廣泛。在我國(guó)近幾年也有較快的發(fā)展，并且取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè) 的重視3。 機(jī)械手是一種能自動(dòng)控制并可從新編程以變動(dòng)的多功能機(jī)器， 他有多個(gè)自由 度，可以搬運(yùn)物體以完成在不同環(huán)境中的工作。 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開(kāi)始比較簡(jiǎn)單，專用性較強(qiáng)。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制 成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作， 適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī) 械手”，簡(jiǎn)稱通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序， 適應(yīng)性較強(qiáng)， 所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。 1.2工業(yè)機(jī)械手的簡(jiǎn)史 現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制

4、方式、 能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化 產(chǎn)品41 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。他的結(jié)構(gòu)是： 機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂， 端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)， 控制系統(tǒng)是示教型的。 1962 年，美國(guó)機(jī)械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制成一臺(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)仿造坦克炮塔， 臂回轉(zhuǎn)、 俯仰，用液壓驅(qū)動(dòng)； 控制系統(tǒng)用磁鼓最存儲(chǔ)裝置。 不少球坐標(biāo)式通用機(jī)械手就是 在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬(wàn)能自動(dòng)公司 （ Unimaton）, 專門生產(chǎn)工業(yè)機(jī)

5、械手。 1962 年美國(guó)機(jī)械鑄造公司也試驗(yàn)成功一種叫 Versatran 機(jī)械手，原意是靈 活搬運(yùn)。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)，臂可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮、采用液壓驅(qū) 動(dòng)，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。 雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初， 但都是國(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-Vic-arm 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)， 定位誤差可小于 1 毫米。 美國(guó)還十分注意提高機(jī)械手的可靠性，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，降低成本。如 Unimate 公司建立了 8 年機(jī)械手試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行各種性能的試驗(yàn)。準(zhǔn)

6、備把故障前平均時(shí)間 （注：故障前平均時(shí)間是指一臺(tái)設(shè)備可靠性的一種量度。 它給出在第一次故障前 的平均運(yùn)行時(shí)間），由 400 小時(shí)提高到 1500 小時(shí)，精度可提高到 0.1 毫米。 德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從 1970 年開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和 設(shè)備的上下料等作業(yè)。德國(guó) KuKa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。 瑞士 RETAB^司生產(chǎn)一種涂漆機(jī)械手，采用示教方法編制程序。 瑞典安莎公司采用機(jī)械手清理鑄鋁齒輪箱毛刺等。 日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自 1969 年從美國(guó)引進(jìn)二種 典型機(jī)械手后，大力研究機(jī)械手的研究。據(jù)報(bào)道， 1979 年從事機(jī)械

7、手的研究工 作的大專院校、研究單位多達(dá) 50多個(gè)。 1976 年個(gè)大學(xué)和國(guó)家研究部門用在機(jī)械 手的研究費(fèi)用 42%。 1979 年日本機(jī)械手的產(chǎn)值達(dá) 443 億日元，產(chǎn)量為 14535 臺(tái)。 其中固定程序和可變程序約占一半，達(dá) 222 億日元，是 1978 年的二倍。具有記 憶功能的機(jī)械手產(chǎn)值約為 67 億日元，比 1978 年增長(zhǎng) 50%。智能機(jī)械手約為 17 億日元，為 1978 年的 6 倍。截止 1979 年，機(jī)械手累計(jì)產(chǎn)量達(dá) 56900臺(tái)。在數(shù)量 上已占世界首位，約占70%并以每年50%-60%勺速度增長(zhǎng)。使用機(jī)械手最多的 是汽車工業(yè)，其次是電機(jī)、電器。預(yù)計(jì)到 1990 年將有 55

8、 萬(wàn)機(jī)器人在工作。 第二代機(jī)械手正在加緊研制。 它設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)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。目前國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了觸覺(jué)和視覺(jué)機(jī)械手。 第三代機(jī)械手（機(jī)械人）則能獨(dú)立地完成工作過(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（Flexible Manufacturing system）和柔性制造單元（Flexible Manufacturing Cell）中重要 一環(huán)。 隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)械人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十 分活躍，歐美各國(guó)和其他國(guó)家學(xué)術(shù)

9、交流活動(dòng)開(kāi)展很多。 1.3工業(yè)機(jī)械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用 機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。 機(jī)械手可以完成許 多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛 廣泛5。 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化已成為突出的主題。 各行各業(yè)的自動(dòng)化 水平越來(lái)越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有機(jī)械手，以提高生產(chǎn)效率，完成工人難 以完成的或者危險(xiǎn)的工作?？稍跈C(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)很大程度上不是 連續(xù)的。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有 75淞小批量生產(chǎn)；金屬 加工生產(chǎn)批量中有四分之三在 50件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零 件生產(chǎn)時(shí)間的5%從這里可以看出，裝卸、搬運(yùn)等

10、工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè) 機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。 目前在我國(guó)機(jī)械手常用于完成的 工作有：注塑工業(yè)中從模具中快速抓取制品并將制品傳誦到下一個(gè)生產(chǎn)工序； 機(jī) 械手加工行業(yè)中用于取料、送料；澆鑄行業(yè)中用于提取高溫熔液等等。 本文以能 夠?qū)崿F(xiàn)這類工作的搬運(yùn)機(jī)械手為研究對(duì)象。 下面具體說(shuō)明機(jī)械手在工業(yè)方面的應(yīng) 用。 1.3.1建造旋轉(zhuǎn)零件（轉(zhuǎn)軸、盤類、環(huán)類）自動(dòng)線 一般都采用機(jī)械手在機(jī)床之間傳遞零件。 國(guó)內(nèi)這類生產(chǎn)線很多，如沈陽(yáng)永泵 廠的深井泵軸承體加工自動(dòng)線（環(huán)類），大連電機(jī)廠的4號(hào)和5號(hào)電動(dòng)機(jī)加工自 動(dòng)線（軸類），上海拖拉機(jī)廠的齒坯自動(dòng)線（盤類）等。 加工箱體類零件的組

11、合機(jī)床自動(dòng)線，一般采用隨行夾具傳送工件，也有采用 機(jī)械手的，如上海動(dòng)力機(jī)廠的氣蓋加工自動(dòng)線轉(zhuǎn)位機(jī)械手。 132實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化方面 各類半自動(dòng)車床，有自動(dòng)加緊、進(jìn)刀、切削、退刀和松開(kāi)的功能，單仍需人 工上下料；裝上機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)，一人看管多臺(tái)機(jī)床。目前，機(jī)械 手在這方面應(yīng)用很多，如上海柴油機(jī)廠的曲拐自動(dòng)車床和座圈自動(dòng)車床機(jī)械手， 大連第二車床廠的自動(dòng)循環(huán)液壓仿行車床機(jī)械手， 沈陽(yáng)第三機(jī)床廠的丫38滾齒機(jī) 械手，青海第二機(jī)床廠的滾銑花鍵機(jī)床機(jī)械手等。 由于這方面的使用已有成功的 經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)一些機(jī)床廠已在這類產(chǎn)品出廠是就附上機(jī)械手， 或?yàn)橛脩舭惭b機(jī)械手 提供條件。如上海第二汽

12、車配件廠的燈殼沖壓生產(chǎn)線機(jī)械手 （生產(chǎn)線中有兩臺(tái)多 工位機(jī)床）和天津二注塑機(jī)有加料、合模、成型、分模等自動(dòng)工作循環(huán)，裝上機(jī) 械手的自動(dòng)裝卸工件，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。目前機(jī)械手在沖床上應(yīng)用有兩個(gè)方 面：一是160t以上的沖床用機(jī)械手的較多。如沈陽(yáng)低壓開(kāi)關(guān)廠200t環(huán)類沖床磁 力起重器殼體下料機(jī)械手和天京拖拉機(jī)廠 400t沖床的下料機(jī)械手等；其一是用 于多工位沖床，用作沖壓件工位間步進(jìn)輕局技術(shù)研究所制作的 120t和40t多工 位沖床機(jī)械手等。 1.3.3 鑄、鍛、焊熱處理等熱加工方面 模鍛方面，國(guó)內(nèi)大批量生產(chǎn)的3t、5t、10t模鍛錘，其所配的轉(zhuǎn)底爐，用兩 只機(jī)械手成一定角度布置早爐前，

13、實(shí)現(xiàn)進(jìn)出料自動(dòng)化。上海柴油機(jī)廠、北京內(nèi)燃 機(jī)廠、洛陽(yáng)拖拉機(jī)廠等已有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。 1.4機(jī)械手的組成 工業(yè)的機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成 組成6L 1.4.1執(zhí)行機(jī)構(gòu) （1） 手部既直接與工件接觸的部分，一般是回轉(zhuǎn)型或平動(dòng)型（多為回轉(zhuǎn)型， 因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）。手部多為兩指（也有多指）；根據(jù)需要分為外抓式和內(nèi)抓式兩種； 也可以用負(fù)壓式或真空式的空氣吸盤 （主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板 零件）和電磁吸盤。傳力機(jī)構(gòu)形式教多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、 楔塊杠桿式、齒輪齒條平行連桿式、內(nèi)撐連桿式、右絲杠螺母式、彈簧式和重力 式。 （2） 腕部 是連接手部和臂部的

14、部件，并可用來(lái)調(diào)節(jié)被抓物體的方位，以 擴(kuò)大機(jī)械手的動(dòng)作范圍，并使機(jī)械手變的更靈巧，適應(yīng)性更強(qiáng)。手腕有獨(dú)立的自 由度。有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、上下擺動(dòng)、左右擺動(dòng)。一般腕部設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)再增加一個(gè)上 下擺動(dòng)即可滿足工作要求，有些動(dòng)作較為簡(jiǎn)單的專用機(jī)械手，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，可 以不設(shè)腕部，而直接用臂部運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)手部搬運(yùn)工件。 目前，應(yīng)用最為廣泛的手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓（氣）缸，它的結(jié)構(gòu)緊 湊，靈巧但回轉(zhuǎn)角度小（一般小于 270 0）, 并且要求嚴(yán)格密封，否則就難保證穩(wěn) 定的輸出扭距。 因此在要求較大回轉(zhuǎn)角的情況下， 采用齒條傳動(dòng)或鏈輪以及輪系 結(jié)構(gòu)。 （3）臂部 手臂部件是機(jī)械手的重要握持部件。它的作用是支撐腕

15、部和手 部（包括工作或夾具） ，并帶動(dòng)他們做空間運(yùn)動(dòng)。 臂部運(yùn)動(dòng)的目的： 把手部送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。 如果改變手部的姿 態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。因此，一般來(lái)說(shuō)臂部具有三個(gè)自由度 才能滿足基本要求，即手臂的伸縮、左右旋轉(zhuǎn)、升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)。 手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) （如液壓缸或者氣缸） 和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí) 現(xiàn)，從臂部的受力情況分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的靜、動(dòng)載荷， 而且自身運(yùn)動(dòng)較為多，受力復(fù)雜。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重 大小和定位精度直接影響機(jī)械手的工作性能。 （4）行走機(jī)構(gòu) 有的工業(yè)機(jī)械手帶有行走機(jī)構(gòu)，我國(guó)的正處于仿真階段。 1

16、.4.2 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分。 根據(jù)動(dòng)力源的不同 , 工業(yè)機(jī)械手的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、 氣動(dòng)、 電動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等四類。 采用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī) 械手, 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、控制方便、可獲得較大的輸出功率、液體 不可壓縮，壓力、流量易于控制，反應(yīng)靈敏、控位精確等優(yōu)秀特點(diǎn)。 1.4.3 控制系統(tǒng)分類 在機(jī)械手的控制上， 有點(diǎn)動(dòng)控制和連續(xù)控制兩種方式。 大多數(shù)用插銷板進(jìn)行 點(diǎn)位控制，也有采用可編程序控制器控制、微型計(jì)算機(jī)控制，采用凸輪、磁盤磁 帶、穿孔卡等記錄程序。主要控制的是坐標(biāo)位置，并注意其加速度特性。 1.5 工業(yè)機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì) （1） 工業(yè)機(jī)械

17、手性能不斷提高 （高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修 ） ， 而單機(jī)價(jià)格不斷下降， 平均單機(jī)價(jià)格從 91年的10.3萬(wàn)美元降至 97年的6.5萬(wàn)美元。 （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)器人整機(jī) ; 國(guó)外已有模塊化裝 配機(jī)器人產(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) 機(jī)械手中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速

18、度、加速度等 傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)器人則采 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)器人操作者產(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)器人。 (6) 當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(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)器人的人機(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)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。美國(guó)發(fā)射到火星上的“索杰納” 機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名

19、實(shí)例。 (7) 機(jī)器人化機(jī)械開(kāi)始興起。從 94年美國(guó)開(kāi)發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來(lái)，這種 新型裝置已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)之一， 紛紛探索開(kāi)拓其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。 我國(guó)的 工業(yè)機(jī)器人從 80年代“七五”科技攻關(guān)開(kāi)始起步， 在國(guó)家的支持下， 通過(guò)“七五”、 “八五”科技攻關(guān)， 目前己基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、 控制系統(tǒng) 硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件， 開(kāi)發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人 ; 其中有 130多臺(tái)套噴漆機(jī)器人在 二十余家企業(yè)的近 30條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線 (站)上獲得規(guī)模應(yīng)用， 弧焊機(jī)器人己應(yīng)用 在汽車制造廠的焊裝線上。 但總的來(lái)看， 我

20、國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的 水平和國(guó)外比還有一定的距離， 如: 可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品 :機(jī)器人應(yīng)用工程起步較 晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距 ; 在應(yīng)用規(guī)模上，我國(guó)己安裝 的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約 200臺(tái)，約占全球已安裝臺(tái)數(shù)的萬(wàn)分之四。以上原因主要是 沒(méi)有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求， “一客戶，一 次重新設(shè)計(jì)”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本 也不低，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)， 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃， 搞好系列化、 通用化、模塊化設(shè)計(jì)， 積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 . 我國(guó)的智能機(jī)器人和特種機(jī)器人在“

21、863”計(jì)劃的支持下，也取得了不少成果。 其中最為突出的是水下機(jī)器人，6000m水下無(wú)纜機(jī)器人的成果居世界領(lǐng)先水平， 還開(kāi)發(fā)出直接遙控機(jī)器人、 雙臂協(xié)調(diào)控制機(jī)器人、 爬壁機(jī)器人、 管道機(jī)器人等機(jī) 種: 在機(jī)器人視覺(jué)、 力覺(jué)、 觸覺(jué)、 聲覺(jué)等基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用上開(kāi)展了不少工作， 有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。 但是在多傳感器信息融合控制技術(shù)、 遙控加局部自主系統(tǒng) 遙控機(jī)器人、 智能裝配機(jī)器人、 機(jī)器人化機(jī)械等的開(kāi)發(fā)用方面則剛剛起步， 與國(guó) 外先進(jìn)水平差距較大，需要在原有成績(jī)的基礎(chǔ)上，有重點(diǎn)地系統(tǒng)攻關(guān)，才能形成 系統(tǒng)配套可供實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品，以期在“十五”后期立于世界先進(jìn)行列之 中M0。 1.6本文主要研究?jī)?nèi)容 本文研究了國(guó)內(nèi)外機(jī)械手發(fā)展的現(xiàn)狀， 通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)械手的工作原理，熟悉了 組合機(jī)床自動(dòng)上料液壓機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)機(jī)理。 在此基礎(chǔ)上，確定了組合機(jī)床自動(dòng)上 料液壓機(jī)械手的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)組合機(jī)床自動(dòng)上料液壓機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了簡(jiǎn) 單的力學(xué)模型分析，完成了自動(dòng)上下料機(jī)械手的控制系統(tǒng)、 液壓系統(tǒng)和機(jī)械手機(jī) 械方面的設(shè)計(jì)工作（包括傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分、驅(qū)動(dòng)部分）的設(shè)計(jì)工作。 1.7本章小結(jié) 本章簡(jiǎn)要的介紹了機(jī)械手的基本概念、 發(fā)展歷程及應(yīng)用領(lǐng)域。在機(jī)械手的組 成上，系統(tǒng)的從執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及控制部分三個(gè)方面說(shuō)明。 比較細(xì)致的介 紹了機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)，簡(jiǎn)要的敘述了本文研究的內(nèi)容。