机械手的定义所谓机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，按照人设置好的固定程序来抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置[8]。它可以代替人在恶劣的环境下工作，同时可以大幅度的提高生产效率，机械手广泛应用于机械制造加工行业。68315

机械手可分为专用机械手和通用机械手两大类。专用机械手：它作为整机的附属部分，动作简单，工作对象单一，具有固定(有时可调)程序，使用大批量的自动生产。如自动生产线上的上料机械手，自动换刀机械手，装配焊接机械手等装置。通用机械手：它是一种具有独立的控制系统、程序可变、动作灵活多样的机械手。它适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产。它的工作范围大，定位精度高，通用性强，广泛应用于柔性自动线。

2 机械手的系统工作原理

机械手的系统工作原理框图如图1.1所示:

图1.1 机械手的系统工作原理框图

机械手的工作原理：机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下，采用气压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。

3 气动机械手

气动机械手与其它控制方式（液压传动、电气传动、机械传动）的机械手相比，具有价格低廉、结构简单、功率体积比高、无污染及抗干扰性强等特点。

4 国内外研究现状

由于气压传动系统使用安全、可靠，可以在高温、震动、易燃、易爆多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。而气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点[9-10]。所以，气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。论文网

现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手。高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一[11-12]。

5气动机械手的发展趋势

尽管世界工业经济发展放缓，使得气动机械手的发展受到一定的影响，然而，作为新兴科学技术的产物，气动机械手的发展势不可挡。目前，气动机械手的发展呈现出了以下趋势：

1）结构模块化

2）控制智能化

3）感觉功能变强

4）系统应用与集成化

5）可靠性越来越高

6）易操作更灵活

7）向微型化方向发展