【正文】 式有回轉(zhuǎn)型和平移型。由于與無間接觸的形式不同 ,可分為夾持式和吸附式手部。 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件。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。更重要的是將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合 ,從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。手的抓力大小通過裝在 手指內(nèi)的敏感元件來控制 ,達(dá)到自動(dòng)調(diào)整握力的大小。觸覺功能即是在機(jī)械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。視覺功能即在機(jī)械手上安裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測(cè)距儀以及微型計(jì)算機(jī)。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)是研究視覺功能和觸覺功能。 國(guó)外機(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 。而今 ,電磁閥的線圈功率越來越小 ,而 PLC的輸出功率在增大 ,由 PLC直接控制線圈變得越來越可能。發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制氣動(dòng)元件 ,使氣動(dòng)技術(shù)從“開關(guān)控制”進(jìn)入到高精度的“反饋控制” 。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)。因?yàn)橹悄荛y島本來就是模塊化的設(shè)備 ,特別是緊湊型 CP 閥島 ,它對(duì)分散上的集中控制起了十分重要的作用 ,特別對(duì)機(jī)械手中的移動(dòng)模塊。模塊化氣動(dòng)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 ,是氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要的發(fā)展方向。由于模塊化氣動(dòng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)部件采用了特殊設(shè)計(jì)的滾珠軸承 ,使它具有高剛性、高強(qiáng)度及精確的導(dǎo)向精度。模塊化拼裝的氣動(dòng)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。氣動(dòng)機(jī)械手的重復(fù)精度將越來越高 ,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。重復(fù)精度限定的是一個(gè)隨機(jī)誤差的范圍 ,它通過一定次數(shù)地重復(fù)運(yùn)行機(jī)器人來測(cè)定。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。 工業(yè)機(jī)械手的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 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。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。因此 ,在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)交通運(yùn)輸業(yè)等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率 ,可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。 機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作 ,按給定的程序、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。機(jī)器人的應(yīng)用情況 ,是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。它對(duì)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。機(jī)械專業(yè)中英文文獻(xiàn)翻譯 機(jī)械手 工業(yè)機(jī)械手概述 工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī) (機(jī)械本體 )、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成 ,是一種仿人操作 ,自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。特別適合多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。 機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù) ,是當(dāng)代研究十分活躍 ,應(yīng) 用日益廣泛的領(lǐng)域。 機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng) ,而是綜合了認(rèn)得特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置 ,即有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力 ,又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力 ,從某種意義上講它也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物 ,它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備 ,也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。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”。尤其是在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中 ,它代替人進(jìn)行正常的工作 ,意義更為重大。 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡(jiǎn)單 ,專用性較強(qiáng) ,僅為某臺(tái)機(jī)床的上下料裝置 ,是附屬于該機(jī)床的專用機(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)中獲得廣泛的應(yīng)用。 機(jī)械手在未來的發(fā)展主要是向著以下四個(gè)方面來進(jìn)行革新 : 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 ,因此可以通過編程予以校正。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展 ,以及氣動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室和氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的成套化。 有的公司把帶有 系列導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置的氣動(dòng)機(jī)械手稱為簡(jiǎn)單的傳輸技術(shù) ,而把模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。它集成電接口和帶電纜及氣管的導(dǎo)向系統(tǒng)裝置 ,使機(jī)械手運(yùn)動(dòng)自如。優(yōu)良的定位精度也是新一代氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要特點(diǎn)。 ?智能閥島的出現(xiàn)對(duì)提高模塊化 氣動(dòng)機(jī)械手和氣動(dòng)機(jī)器人的性能起到了十分重要的支持作用。 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)的無污染要求 ,不加潤(rùn)滑脂的不供油潤(rùn)滑元件已經(jīng)問世。 由“可編程序控制 器 傳感器 氣動(dòng)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 。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。氣動(dòng)機(jī)械手、氣動(dòng)控制越來越離不開 PLC,而閥島技術(shù)的發(fā)展 ,又使 PLC 在氣動(dòng)機(jī)械手、氣動(dòng)控制中變得更加得心應(yīng)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。目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。工作是電視照相機(jī)將物體形象變成視頻信號(hào) ,然后送給計(jì)算機(jī) ,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(jī)械手進(jìn)行工作。工作時(shí)機(jī)械手首先伸出手指尋找工作 ,通過安裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸覺作用 ,然后伸向前方 ,抓住工件。 總之 ,隨著傳感技術(shù)的發(fā)展機(jī)械手裝配作業(yè)的能力也將進(jìn)一步提高。 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。 機(jī)械手的組成 機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè) 裝置等所組成。 手部 即與物件接觸的部件。夾持式手部由手指 (或手爪 )和傳力機(jī)構(gòu)所構(gòu)成?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,制造容易 ,故應(yīng)用較廣泛。 手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取無間的表面形狀、被抓取部位 (是外廓或是內(nèi)孔 )和物件的重 量和尺寸。手指有外夾式和內(nèi)撐式 ,指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。傳力機(jī)構(gòu)形式較常用的有 :滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式。對(duì)于輕小片狀零件光滑薄板材料等 ,通常用負(fù)壓吸盤吸料。對(duì)于導(dǎo)磁性的環(huán)類和帶孔的盤類零件 ,以及有網(wǎng)孔裝的板料等 ,通常用電磁吸盤吸料。 用負(fù)壓吸盤和電磁吸盤吸料 ,其吸盤的形狀、數(shù)量、吸附力大小可根據(jù)被吸附的物件形狀、尺寸和重量大小而定。 2)手腕 是連接手部和手臂的部件 ,并可以用來調(diào)整被抓取物件的方位 (即姿勢(shì) )。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件 ,并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定位置。 手臂在進(jìn)行伸縮或升降運(yùn)動(dòng)時(shí) ,為了防止繞其軸線的轉(zhuǎn)動(dòng) ,都需要有導(dǎo)向裝置 ,以保證手指按正確方向運(yùn)動(dòng)。 導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)形式常用的有 :單圓柱、雙圓柱、四圓柱和 V 形槽、燕尾槽等導(dǎo)向裝置。機(jī)械手的立柱通常為固定不動(dòng)的 ,但因工作需要有時(shí)也可作橫向移動(dòng) ,即稱為可移式立柱。滾輪式行走機(jī)構(gòu)可分為有軌和無軌兩種。 6)機(jī)座 機(jī)座是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分 ,機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝于機(jī)座上 ,故起支撐和連接的作用。常用的液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等四種形式。目前工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般有程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機(jī)械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。 控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置 ,并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng) ,并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較 ,然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整 ,從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。對(duì)學(xué)生即將從事的相關(guān)技術(shù)工作和未來事業(yè)的開拓都