【正文】 遙控機器人系統(tǒng)的發(fā)展特點不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機器人的人機交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機器人走出實驗室進入實用化階段。 (4)機器人中的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、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制多傳感器融合配置技術在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應用。 (3)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標準化、網(wǎng)絡化 。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化 :由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機 。 機械手的發(fā)展趨勢 (1)工業(yè)機器人性能不斷提高 (高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修 )，而單機價格不斷下降，平均單機價格從 91年的 97年的 。總之，隨著傳感技術的發(fā)展機械手裝配作業(yè)的能力也將進一步提高。工作時機械手首先伸出手指尋找工作，通過安裝在手指內的壓力敏感元件產(chǎn)生觸覺作用，然后伸向前方，抓住工件。工作是電視照相機將物 體形象變成視頻信號，然后送給計算機，以便分析物體的種類、大小、顏色和位置，并發(fā)出指令控制機械手進行工作。如位置發(fā)生稍許偏差時，即能更正并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能 ， 目前已經(jīng)取得一定成績。 此外，國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機械手。 國外發(fā)展現(xiàn)狀 在國外機械制造業(yè)中工業(yè)機械手應用較多，發(fā)展較快。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機械手的作用。將機械手各運動構件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構以及根據(jù)不同類型的加緊機構，設計成典型的通用機構，所以便根據(jù)不同的作業(yè)要求選擇不同類型的基加緊機構，即可組成不同用途的機械手。由于通用機械手能很快的改變工作程序，適應性較強，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 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 共 26 頁 第 2 頁 國內外發(fā)展現(xiàn)狀 目前，在國內外各種機器人和機械手的研究成為科研的熱點， 工業(yè)機械手主要用于機床加工、鑄造、熱處理等方面， 但 無論數(shù)量、品種和性能方面還 都 是不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。 機械手的結構形式開始比較簡單，專用性較強。當工件變更時，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)很容易改變，有利于企業(yè)不斷更新適銷對路的品種，提高產(chǎn)品質量，更好地適應市場競爭的需要。 目前，機械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS 和柔性制造單元 FMC 中一 個重要組成部分。機械手能代替人類完成危險、重復枯燥的工作，減輕人類勞動強度，提高勞動生產(chǎn)力。 機械手是在自動化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置，它是 在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。 機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，并已成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，這種新技術發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的學科 ——機械手工程。蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 共 26 頁 第 1 頁 1 緒 論 機械手的簡介 機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手被稱為工業(yè)機械手。機械手涉及到力學、機械學、電器液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。近年來，隨著電子技術特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術領域內迅速發(fā)展起來的一門新興技術，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結合。機械手越來越廣泛的得到了應用，在機械行業(yè)中它可用于零部件組裝 ，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數(shù)控機床、組合機床上使用更普遍。把機床設備和機械手共同構成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，它適應于中、小批量生產(chǎn)，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結構緊湊，而且適應性很強。而目前我國的工業(yè)機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，應用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機械手的研究和開發(fā)直接影響到我國自動化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟上、技術上考慮都是十分必要的。 隨著工業(yè)技術的發(fā)展， 制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機械手”，簡稱通用機械手。 國內發(fā)展現(xiàn)狀 在國內主要是逐步擴大應用范圍，重點發(fā)展鑄造、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件，在應用 專用機械手的同時，相應的發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合機械手等。既便于設計制造，有便于更換工件，擴大應用范圍。 此外還應大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能的機械手，并考慮與計算機連用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中 的一個基本單元。目前主要用于機床、橫鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來完成規(guī)定的操作。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。 視覺功能即在機械手上安裝有電視照相機和光學測距儀（即距離傳感器）以及微型計算機。 觸覺功能即是在機械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。手的抓力大小通過裝在手指內的敏感元件來控制，達到自動調整握力的大小。 總的來說，大體是兩個方向：其一是機器人的智能化，多傳感器、多控制器，蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 共 26 頁 第 3 頁 先進的控制算法，復雜的機電控制系統(tǒng)；其二是與生產(chǎn)加工相聯(lián)系， 滿足相對具體的任務的工業(yè)機器人，主要采用性價比高的模塊，在滿足工作要求的基礎上，追求系統(tǒng)的經(jīng)濟、簡潔、可靠，大量采用工業(yè)控制器，市場化、模塊化的元件。 (2)機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展。國外已有模塊化裝配機器人產(chǎn)品問市。器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結構 :大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 (5)虛擬現(xiàn)實技術在機器人中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制如使遙控機器人操 作者產(chǎn)生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機器人。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機器人就是這種系統(tǒng)成功應用的最著名實例。 (1)執(zhí)行機構 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 共 26 頁 第 4 頁 在本課題中我們采用夾持式手部結構。手指是與物件直接接觸的構件，常用的手指運動形式有回轉型和平移型。平移型應用較少，其原因是結構比較復雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。常用的指形有平面的、 V形面的和曲面的 :手指 有外夾式和內撐式 。而傳力機構則通過手指產(chǎn)生夾緊力來完成夾放物件的任務。 2）手腕 是連接手部和手臂的部件，并可用來調整被抓取物件的方位 (即姿勢 ) 3）手臂 手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。 4）立柱 立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉運動和升降(或俯仰 )運動均與立柱有密切的聯(lián)系。 5）行走機構 當工業(yè)機械手需要完成較遠距離的操作，或擴大使用范圍時，可在機座上安滾輪式行走機構可分裝滾輪、軌道等行走機構，以實現(xiàn)工業(yè)機械手的整機運動。驅動滾