气动搬物机械手系统设计+CAD图纸(2)
第一章 绪论
1.1机械手概述
机械手是模仿人的手指和手臂运动的一种比较实用的机电一体化的机器，随着人们社会生活水平的提高，廉价的劳动生产力变得越来越高昂，所以，用机器工作代替人力劳动，大幅提高了工业生产力。机械手作为近几年刚涌现的新兴技术产业，很快的被运用到大工业的机器生产中。在未来几年内，机械手将会本运用到更多的生产行业中，在工业生产中将起到越来越重要的作用。
社会工业生产力的快速持续增长导致了工业机械手的产生，机械手的应用已经涉及到人们日常生产的生活当中。如切割玻璃使用的机械手，喷漆使用的机械手，焊接使用的机械手，搬运大型工件的机械手，装卸零件使用的机械手等在工业中都有较为广泛的运用。机械手在工业上的广泛运用不仅提高了社会生产力，还提高了生产效率，降低了人为劳动的不安全系数。机械手的研究与拓展已经成为时代发展的必要，以后，用机器代替人为劳动会成为工厂生产的主要生产方式。
1.2机械手的组成以及分类
1.2.1机械手的组成
（一）执行机构
包括手部、手腕、手臂、立柱、行走机构（或机架）等。
1.手部：与零件进行表面接触的部件，它具有模仿人手部动作的功能，根据需要可分为内抓和外抓抓式两种，根据零件的形状、尺寸、重量、材质等各种属性，手部的设计形式也大不相同。例如夹持圆柱状零件，就要考虑其直径和重量，确定其在夹持过程中不会掉落的所需的夹紧力，一般夹持圆形零件，采用“V”面的设计思路。一般机械手可以不按人手指的形状来设计，可以设计成吸盘，靠吸力来搬运工件。
2.手腕：将机械手手指和机械手手臂相联接的部件，目的是机械手在动作的时候调节工件所在的方位，以便后面的控制和动作。机械手手对手腕动作的要求较低，一旦手腕设计较复杂，会对以后的控制部分增加难度，简单的机械手并没有手腕的动作部分。
3.手臂：支撑机械手手腕和手指的主要执行部件。机械手手臂承受着被抓取工件的重量以及整个手部，手腕和手臂自身的重量，所以对机械手手臂的驱动力的要求较高。手臂的设计合理与否直接关系整个机械系统的动作成功与否。
4.立柱：支撑手臂的部件。在必要的情况下，立柱要实现方位的移动来实现控制系统的要求。
5.行走机构：机械手要完成给定程序的动作，要进行较远距离的方位移动，所以就要安装能够使机械手进行方位移动的机构来增大的机械手的方位移动。
6.基座：承载机械手手部和抓取零件的重量、整个手臂的重量以及立柱的重量的部件，控制单元也可以安装在基座上，以便系统的动作。
（二）驱动系统
现在工业生产中比较常见的有液压驱动系统、气压驱动系统、电气驱动系统和机械驱动系统。
（三）控制部分
工业生产中常用的有电控、程序控制、数控、液控、射流控制等控制方式。
（四）位置检测装置
对机械手的运动位置进行检测对比，将机械手运动的实际位置传送给机械手控制系统，根据系统的原先的设定值进行对比，来调整控制系统，从而使机械手达到系统所需的精度要求。普通机械手常用的位置检测装置为限位开关，又称为行程开关，对机械手工作时运动位置进行检测，并将其位置发送给控制系统，由控制系统来调整程序，达到工作的目的。
1.2.2机械手的分类
液压式
按驱动方式分 气动式
电动式