机械手的发展研究现状
时间:2017-05-18 19:45 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的。机械手首先是从美国开始研制的,机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。8842 机械手主要由执行机构、驱动-传动系统和控制系统三大部分组成。执行机构是用来抓持工件的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、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、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。对于现代智能机械手而言、还具有智能系统，主要是感觉装置、视觉装置和语言识别装置等。目前研究主要集中在赋予机械手“眼睛”，是它能识别物体和躲避障碍物，以及机械手的触觉装置。机械手的这些组成部分并不是各自独立的，或者说并不是简单叠加在一起，而是构成一个整体。机械手各部分必然存在着相互关联、相互影响和相互制约的关系。 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 机械手的发展趋势 目前工业机械手主要用于机床加工、铸造、热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还是不能满足工业发展的需要。 我国国内，现在的首要的任务是加大对机械手应用范围，全力研制并发展热处理、铸造方面的机械手，这样工作强度将被大大减轻，重复作业条件也会被改善。此外，除了大量研制制造专用机械手，通用型机械手也需要大量投入工业中，因为只有当通用型的机械手占据工厂时，才能真正意义上实现工业自动化。如果现实条件允许的话，还要研制智能机械手、示教再现机械手和综合机械手等。让各种各样的机械手帮助人们教育后代、解决技术难题等等。根据人手各个部分的运动机能，如举手、伸手、握手、放手等，把机械手设计成具有上述功能的典型的通用机构，然后根据不同的作业环境，选择不同类型的手抓部分机构，就可以组成各种不同用途的机械手。如搬运用、焊接用、装配用、喷漆用等机械手。这样也便于设计制造和工件的更换，使机械手变得更加多功能化。 另外记忆型、研究伺服型，以及具有视觉、触觉等功能的机械手也需要慢慢投入人力和财力进行研发，并要考虑与计算机联系在一起设计，使它们的联合体融入整个机械制造系统中。 在国外，工业机械手在机械制造业中的发展已经很成熟、应用更是普及化。当前在机床和横锻压力机的上下料，以及喷漆、点焊等作业方面的应用比较多，它可按照事先给定的程序来完成规定的操作，加工出期望的工件，并可以反复操作。 与此同时，世界上机械手的研发历程正向某种智能型机械手发展，让机械手像人手一样具有传感能力，可以根据外界环境的变化做出相应的反映并做调整，例如：当机械手碰到墙壁的时候，能自动避开；位置发生微量偏差时，能更正并自行检测。在智能的研究道路上，视觉和触觉功能至关重要。目前国际上已经做出了一定的成果。 (责任编辑：qin) |