小型五自由度多关节型机器人设计+CAD图纸(3)
1.2.1 机器人的研究背景
机器人是二十世纪人类最伟大的发明之一，人类对于机器人的研究由来已久。上世纪70年代之后，计算机技术、控制技术、传感技术和人工智能技术迅速发展，机器人技术也随之进入高速发展阶段，成为综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多门学科而形成的高新技术。其本质是感知、决策、行动和交互四大技术的综合，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用水平是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人技术的研究在经历了第一代示教再现型机器人和第二代感知型机器人两个阶段之后进入第三代智能机器人的发展阶段。
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，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产率。机械手越来越广泛地得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装 ，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
此外，医疗机器人是目前国外机器人研究领域中最活跃、投资最多的方向之一,其发展前景非常看好。近年来,医疗机器人技术引起美、法、德、意、日等国家学术界的极大关注, 研究工作蓬勃兴起。二十世纪九十年代起，国际先进机器人计划已召开过的多届医疗外科机器人研讨会己经立项,开展基于遥控操作的外科研究,用于战伤模拟手术、手术培训、解剖教学。欧盟、法国国家科学研究中心也将机器人辅助外科手术及虚拟外科手术仿真系统作为重点研究发展的项目之一在发达国家已经出现医疗，外科手术机器人市场化产品，并在临床上开展了大量病例研究。而目前我国的机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低。机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产及医疗水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1.2.2 国外机器人研究状况
1.2.3 国内机器人研究状况
1.3 本课题的研究意义
工业机器人的应用，改变传统生产模式，是提高企业的综合竞争力的一个重要角色。随着中国加入WTO和经济全球化的发展，市场竞争日趋激烈，我国制造业迫切需要进行大规模的技术改造和设备更新，工业机器人技术和自动化生产设备的需求将继续增加。可是我国机器人的发展速度较慢，长期依赖大量进口工业机器人。机器人自动化生产设备从国外引进不仅价格昂贵，而且使用效果并不理想，这严重制约了我国制造业的健康发展。据统计，在2004年之前引进的机器人自动化类的设备已近一半不是正常运行状态，包括有较大问题的约占33%，根本不能使用的占16%。主要原因包括：外国自动化系统不适合国内企业的技术体系，选择不合理，缺乏足够的售前和销售的技术支持，目前状态的售后服务不专业等等，而机器人控制系统和机械结构均相对封闭，行业间没有相互交流，最终导致了价格昂贵，售后服务不完善，机器人技术的应用和发展相对缓慢。因此，我国自身研究和设计拥有自主知识产权的工业机器人是具有十分重要的意义。