1.2 国内外研究现状和趋势

当前，关于自动化机械方面的研究不管在国外还是在国内向来都是机械行业内的热门课题，总结近几年关于自动化机械手的研究成果和课题，由此可以大致分析当前国内外的研究现状和大体发展趋势。

机械手的首次应用是在美国的20世纪，40年代的后期，在关于原子能的试验中，实验人员考虑到放射性的材料对人体的有害性，首次将机械手运动到了对放射性材料进行了搬运方面上。而随着时代的进步与发展，机械手开始逐步被广泛应用到各行各业中，尤其在例如各种会令人感到不适的高温，高污染的环境下，对于机械手的选择应用更令人感到青睐。在机械手首次登上历史舞台之后，关于机械手在各行各业中的运用开始逐渐并不止于用于搬运物料，而被应用在了各种自动机床，自动化生产线和加工中心上，例如可以用于刀具的置换，也可用于数控机床上的自动上下料机构上，也是本次设计将会论述的重要论题。

相较于国外，国内对于机械手的研究和发展在高端成果上可能犹不及国外的各种智能化，机械化的产品，但在大体的发展趋势和前景上却是趋于一致的，可以将关于机械手的发展趋势简单概括如下几个方面：文献综述

1. 重复高精度  即在机械进行加工时，通过机械手多次重复的动作，反复纠正行程中所产生的误差，以达到减少误差，提高机械手的定位精度的目的。而在当今微电子化的技术，以及现代控制技术的发展下，机械手在一定时间内重复运动的次数将会得到更多的提高，而机械手在重复运动的速率则直接决定了该机械部件能够达到的最大精度。重复高精度应该是在机械设计中应该尽量注意的要点之一，且不容忽视。

2. 模块化 即将机械手的驱动程序和机械手主体分离，可以将机械手接入不同模块下的驱动程序，从而使其能在不同的模块程序下，进行不同的已经设定好的动作。在针对不同的运行动作，和机械手抓取材料的不同，可以更换机械手的手爪或者更换模块来达到生产目的，并不需要对于整个机械系统进行重新设计，是十分经济的选择。对于机械机构的模块化选择不仅极大的扩大了机械手的应用范围，是当今时代背景下机械手发展的一个必然趋势。

而机械手与驱动程序的分离从某种意义上来说，更方便了机械手的拆卸和维修，并且可以在尽量经济化的条件下，尽可能根据产品设计更专用化的机械手以提高生产中的精度，却不需要重新设计驱动程序，从而节省了大量的资源。

3. 无给油化 机械手的运用开始发展到更多不同的行业，为了适应象食品，医药，生物方面产业的需求，在材料方面，机械手应更多的考虑无油，无污染的新型材料以满足这些对于较苛刻的低细菌，干净环境需求。

4. 机电一体化 是当今电子技术日趋发展所造成的必然趋势。机电一体化的组合不仅可以满足不同的功能需求，减少相关繁琐的零件的接入，并且方便拆卸，而接入零件的减少更极为可观地提高了系统的可靠性，更方便系统和零件的维修。

1.3设计原则

本设计的最高指导原则应以任务书上的要求为最高的指导标准，以设计的任务要求为第一根本进行最基础的设计，之后还要再考虑如机械部件工作的环境，工艺流程等具体要求，不仅需求满足与设计相符的具体工艺要求，在设计该机械手时，还应尽量使结构简单易懂，考虑到设计的经济性，应尽量采用标准件。