文 献 综 述

一、本课题研究的目的及意义

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，在工业生产中占据着重要地位。机械手的驱动方式有多种，如气压传动，液压传动，电气控制等等。机械手进行编程控制能完成各种预期的作业任务，可以替代人进行危险、高温、低温、有毒、有害等恶劣环境下的工作，代替人完成繁重、重复枯燥劳动，提高了劳动生产效率和产品的质量，并且降低了生产成本，从本质上改变了传动工业的的生产方式。

1.1本课题研究的目的

通过研究设计平移式机械手的机械系统设计，增强感性认识和社会适应能力，进一步巩固、深化已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题的能力。学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。对所学技能的训练,例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。学会运用多种手段解决问题，如：在本设计中可选择CAD等制图软件绘制二维图纸。

1.2本课题研究的意义

随着计算机技术、PLC技术、微电子技术、现代控制技术、传感技术的快速发展与应用，机械手的应用存在于现代汽车制造业、冰箱和彩电家电行业、食品药品行业等诸多领域。由此看来机械手的研究和开发能直接的影响到我国的生产水平，从技术和经济上考虑开发研制机械手都是十分必要的。机械手的研发设计意义远大、应用前景广阔。

二、国内外研究现状与发展趋势

2.1机械手的产生与发展

工业机械手的第一次迅猛发展是在第二次世界大战，最早应用在美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究，时间大约是在上世纪40年代，它是一种主从型的控制系统。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。控制系统有别于40年代的主从型而是示教型的；1692年，美国联合控制公司在上述方案的基础上，研制出一种更新兴的机械手，运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩，用液压驱动；控制系统用磁鼓做储存装置。这个机械手对机械手的发展有着深远的意义，日后的不少球面坐标式机械手就是在这个基础上发展起来的；同一年该公司和普曼公司合并成重组为万能制动公司，专门生产工业机械手。1962年美国机械铸造公司也实验成功一种叫Versa ran机械手，原意是灵活搬运，可做点位和轨迹控制。虽然上述的2种机械手出现在六十年代初，但都是国外机械手发展的重要基础。在机械手得到一定程度的发展后，从60年代后期起，喷漆、弧焊工业机器人 相继在生产中开始应用。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制出一种Unimate#8212;Vic.arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业。联邦德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业；值得一提的 是日本是工业机器人发展最快，应用国家最多的国家，自1969年从美国引进两种典型机械手后，开始大力从事机械手的研究，目前已成为世界上工业机械手应用最多的国家之一。