直角坐标机械手、圆柱坐标式机械手、球坐标式机械手、关节坐标式机械手、平 面关节式机械手、柔软臂式机械手、冗余自由度式机械手和模块式机械手等八种 不同的类型；驱动源分类则要少一些，主要分为气动、液压和电动等三部分。本 次设计用的则是直角坐标式机械手，这种控制方式所用到的 PLC 接口比较少， 这是它的一个显著的优势，相对的，因为现在都是采用恒定速度的控制方式，所 以机械手在启动和停止的时候很容易造成冲击。

（2） 传感部分 作为如今电子信息产业的三大支柱产业之一的传感器，是完成自动控制、自

动调节的关键，对于系统的正常运行具有非常重要的作用，它在机械手控制系统 设计当中也起着非常重要的作用，它的使用分为三类，分别为视觉传感器、触觉 传感器和接近传感器。本次设计用的是接近传感器，在机械手到达某个位置时， 传感器会传达相应的信息，使得系统进行相应的动作，如同人体的反射神经一样。

（3） 控制部分 作为本次设计的主要研究内容之一，控制部分像大脑一样控制着整个系统的

运行和操作，它主要分为人工操作机械手、固定程序机械手、可变程序机械手、 重演式示教机械手、计算机数控机械手和智能机械手等六个不同种类。我选用的

是固定程序机械手，顾名思义，这种机械手的操作流程都是按照程序来一步步的 执行的，它得运行更加的稳定，比如本次设计的机械手都是按照程序的设定在一 定范围内移动，它几乎不会出现机械手因失去控制而造成的意外事故。

2。1。3 机械手性能评价指标

机械手的优劣主要是由用户的使用反馈来体现的。机械手的主要性能评价指 标包括了精度、自由度、最大工作范围、工作速度和承受能力等几个方面[11]。

自由度：作为机械手设计的首要考虑对象，自由度就是机械手具有的独立坐 标轴运动的数量，末端执行器在一般情况下是不被考虑在内的。6 个自由度即可 以在一个三维的空间中描述一个物体的具体状态。实际上，机械手的自由度是根 据它的实际用途来设计的。当我们只需要将一个物块简单的从一点搬运到另一点 时，只需要 3 自由度即可实现，在特定的条件下，当我们设计 4 自由度的机械手 来完成这种任务时，它就可以称为冗余机械手，利用这种机械手不仅可以增加机 械手的灵活性，还可以让其躲避障碍物和改善动力性能。

工作范围：指机械手末端执行器（手爪）所能到达的范围，也叫做工作区域， 他是设计需要考虑的基础条件。

最大工作速度：它有两种不同的情况，具体是根据说明书上的为准，一种是 机械手自由度上的最大稳定速度，另一种则是手抓的最大合成速度。

精度：指的是定位精度和重复定位精度。 承载能力：机械手在工作范围内的任意位置上能够承受的最大重量。

2。2 机械手的控制要求

控制的方式是根据不同的场合和不同的要求来选择的。本次设计的机械手主 要分为两种控制方式，即手动控制方式和自动控制方式，手动控制方式的控制设 计相对简单，而且可以根据情况随时进行调控，灵活性和可操作性明显高一些， 但是操作起来要麻烦，每一步都要进行实时操作，对人力的依赖性比较大；自动 控制方式分为单周操作和单步操作，前者可以像流水线一样完成整个任务的每一 步，当按下开始开关后就不需要进行人工控制了，除非要在运行当中按下停止按 钮，否则它会运行到一个流程的结束，即一个周期，它可以大大的节省人力消耗，不仅操作简单，而且出现问题的可能性也比手动操作要小一些，后者比较适合对 系统进行演示和介绍时使用，当我们没按下一个执行按钮时，机械手都会按设定 的步骤完成相应的部分，在机械手出现问题时也可以通过它来检测哪一部分出现 了问题，方便了机械的检修。