机械手文献综述
喷涂机械手 文献综述

本科毕业设计(论文)文献综述课题名称:关节式喷漆机器人设学院(系):年级专业:学生姓名:指导教师:完成日期:国外喷漆机器人发展概况喷漆机器人在国外的使用可以追溯到20世纪中叶。
1951年,美国AustinMotors Longbridge公司开始尝试利用简单的3轴机器人定点自动涂装汽车外身。
1958年,美国Morris Motors Cowley公司成功安装了一条高产出的涂装生产线,把所有的汽车外身的涂装工作交给3台3轴机器人(其中,2台安装在流水线的两侧,l台安装在流水线上方)完成。
那时由于受机器人的自由度和汽车内身形状复杂等因素的限制,3轴机器人还不能对汽车内身进行涂装作业。
到了七、八十年代,随着第二代多轴机器人的研制工作取得很大进展,美、日、欧等国的汽车涂装线,己使用多轴机器人对车身内部难以到达的地方进行涂装作业,朝着喷漆车间无人化的目标迈进了一大步。
例如,Trallfa公司80年代推出的柔性机器人喷漆系统TRACS。
经过五十多年的研究和发展,机器人喷涂技术在国外已较成熟。
随着喷涂机器人的技术不断创新,喷涂精度空前提高,在世界发达国家喷涂机器人得到了广泛的应用。
著名的国外喷涂机器人厂家有瑞士和瑞典的ABB和日本的安JIlMOTOMAN公司,同时德国的KUKA公司、日本的FANUC公司以及美国的ADEPT公司均有生产喷涂机器人。
同时还有很多小的生产企业,如瑞士金马股份有限公司生产和研发的静电粉末喷涂设备。
到目前为止ABB公司是世界领先的喷涂自动化供应商,在全球范围内供应喷涂机器人,在喷涂机器人领域以及相关的喷涂技术领域都具有丰富的经验与技术,特别是为高端汽车喷涂开发出高性能的IRB5500喷涂机器人以及为低成本的消费类电子产品喷涂开发了小型的IRB52喷涂机器人。
在汽车喷涂方面,最新的喷涂工艺可保持油漆雾化装置(即旋杯)在其最佳路径而尽可能减少非喷涂时间。
对机器人而言,该新工艺则要求其具备高速度和高加速度能力。
【文献综述】工业机械手模型控制系统设计

本科毕业设计(论文)工业机械手模型基于PLC的控制系统软硬件设计文献综述院(系):专业:班级:学生姓名:学号:2013年3月29日文献综述:工业机械手模型控制系统设计1工业技术的发展要求以知识为基础的社会对科学发展提出了强烈需求,综合国力的竞争已前移到基础研究,而且愈加激烈。
我国作为快速发展中的国家,更要强调基础研究服务于国家目标,通过基础研究解决未来发展中的关键、瓶颈问题。
遴选研究方向的原则为:对国家经济社会发展和国家安全具有战略性、全局性和长远性意义;虽暂时还薄弱,但对发展具有关键性作用;能有力带动基础科学和技术科学的结合,引领未来高新技术发展。
1.1我国工业发展规划前沿技术是指高技术领域中具有前瞻性、先导性和探索性的重大技术,是未来高技术更新换代和新兴产业发展的重要基础,是国家高技术创新能力的综合体现。
选择前沿技术的主要原则:一是代表世界高技术前沿的发展方向。
二是对国家未来新兴产业的形成和发展具有引领作用。
三是有利于产业技术的更新换代,实现跨越发展。
四是具备较好的人才队伍和研究开发基础。
根据以上原则,要超前部署一批前沿技术,发挥科技引领未来发展的先导作用,提高我国高技术的研究开发能力和产业的国际竞争力。
我国已把装备制造业作为当前最紧迫行业,面对各方面的挑战,装备制造业已不能与当前我国的发展水平同步了。
而机械手是集各项技术于一身的工业机器,它包含控制技术、新材料、传感与检测、电子信息与传输等。
我国重点发展的与机械手相关项目:1、传感器网络及智能信息处理重点开发多种新型传感器及先进条码自动识别、射频标签、基于多种传感信息的智能化信息处理技术,发展低成本的传感器网络和实时信息处理系统,提供更方便、功能更强大的信息服务平台和环境。
2、重大生产事故预警与救援重点研究开发矿井瓦斯、突水、动力性灾害预警与防控技术,开发燃烧、爆炸、毒物泄漏等重大工业事故防控与救援技术及相关设备。
3、智能感知技术重点研究基于生物特征、以自然语言和动态图像的理解为基础的“以人为中心”的智能信息处理和控制技术,中文信息处理;研究生物特征识别、智能交通等相关领域的系统技术。
机械手毕业设计文献综述

机械手技术面临的挑战与机遇
技术挑战:提高机械手的精度、速度、稳定性和智能化程度 成本挑战:降低机械手的制造成本和维护成本 应用挑战:拓展机械手的应用领域,如医疗、航天、深海等 机遇:随着人工智能、物联网等技术的发展,机械手技术将迎来新的发展机遇
机械手在实践中 的应用与案例分 析
工业生产领域的应用
工业机械手的结构:包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
医疗机械手的结构:包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
机械手的驱动方式
电动驱动:通过 电机驱动机械手, 具有速度快、精 度高、稳定性好
等优点
气动驱动:通过 压缩空气驱动机 械手,具有成本 低、结构简单、 维护方便等优点
液压驱动:通过 液压油驱动机械 手,具有输出力 大、控制精度高、 稳定性好等优点
机械手的设计方 法与优化策略
机械手的设计方法
机械结构设计:包括机械手的 运动机构、驱动机构、控制系 统等
控制系统设计:包括传感器、 控制器、执行器等
运动规划设计:包括路径规划、 运动控制等
优化策略设计:包括机械手的 性能优化、效率优化等
机械手的优化策略
提高机械手的精 度和稳定性
优化机械手的运 动轨迹和速度
机械手的研究现 状与发展趋势
国内外研究现状
国内研究现状:主要集中在机械手 的设计、制造和应用方面,取得了 一定的成果
发展趋势:机械手将朝着智能化、 自动化和柔性化方向发展,以满足 不同领域的需求
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
国外研究现状:在机械手的智能化、 自动化和柔性化方面取得了显著进 展,具有较高的技术水平
骤
成果展示:机 械手的功能、 性能、应用等
实践经验:遇 到的问题、解 决的方法、收
工业机械手文献综述

工业机械手文献综述工业机械手是目前制造业中的重要装备,其大大提高了生产效率和质量,并降低了生产成本。
本文将综述关于工业机械手的相关文献,包括工业机械手的分类、结构、控制方式、应用领域等方面的内容,以期对读者深入了解工业机械手提供帮助。
工业机械手分类工业机械手通常可以根据其载重能力、动作自由度等指标进行分类。
根据载重能力可分为轻型机械手、中型机械手和重型机械手;根据动作自由度可分为单自由度、二自由度、三自由度和六自由度机械手。
根据机械手的结构形式,可以分为串联型机械手、并联型机械手和混合型机械手。
串联型机械手是由几个链式连接的臂构成,每个臂上有一台电机和减速器进行控制;并联型机械手是由几个平面或者空间的连接杆构成,每个连接杆上都有一个电机和减速器进行控制;混合型机械手则是以上两种结构形式的结合。
工业机械手结构工业机械手一般由机械臂、执行器、传感器和控制器四个部分组成。
机械臂是机械手的主要运动部件,执行器负责完成各种动作,传感器用于感知环境和监测机械臂的位置和姿态,控制器则控制着机械臂和执行器的运动。
机械臂由一系列的连杆和关节连接组成,可以达到各种复杂的空间运动。
执行器分为电动执行器和液压执行器两种,可以完成各种动作如捏、夹、挤等。
传感器也分为多种类型,如位置传感器、力传感器、视觉传感器等,用于对机械臂的运动和操作进行实时监测和反馈。
工业机械手控制方式工业机械手的控制方式主要有手动控制和自动控制两种。
手动控制是指由操作者手动操纵控制器,通过对手柄的控制来实现机械臂、执行器等的运动,相对简单,适合于一些简单的小型应用。
自动控制则是由计算机进行控制,根据预先设置的程序、先进的传感器和人工智能等技术,可以实现机械臂在复杂环境下的柔性运动和高精度操作,适用于大型工厂生产线等复杂应用场景。
工业机械手应用领域工业机械手已经广泛应用于各种生产领域,下面列举几个主要领域:1.汽车生产线:工业机械手在汽车制造过程中重要的角色,可以完成焊接、喷涂、组装等各种任务。
国创项目机械手文献综述

基于机器视觉的仿人三指放书机械手文献综述1、引言随着科技的发展,机器人技术是未来科技的发展方向,尤其是仿人机器人。
但是仿人机器人目前还只停留在实验室阶段,还无法成为一种大规模生产的产品为大家服务。
特别是仿人五指灵巧手,还只是实现了摆出各种动作,而正常的握持物体仍存在困难[1]。
基于此点,我们想设计制作一种多自由度仿人三指取书机械手,一取书动作简单,三指即可实现,而且图书重量并不大,拟实现仿人三指手的稳定握持;二实用性强,特别是此机械手可以帮助残疾人或手部不便利的老人取书架上的图书,制作成服务型机器人可投入量产服务大众。
为此,我们搜集了近几年的文献资料,为该项目的设计提供可行的方案。
机械手是指能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
而仿人多指灵巧手是指模仿人类具有多个手指关节的可按照指令完成人手可以完成的动作的机械装置。
在研究仿人多指灵巧手的时候,会涉及机械设计、机电控制、控制系统、测试系统、材料力学等多个领域多个学科。
本文将从仿人多指灵巧手和机器视觉两个方面介绍当前的研究状况。
2、机械手研究发展概况目前,在日本和欧美等发达国家的工厂和企业中,工业机械手已经被广泛地运用来代替工人完成各类简单和重复性的工作。
这类工业机械手基本上是限定在特定的环境中完成单一的操作。
对于一些在繁重、危险、恶劣、极限或一般的环境下需要人手才能完成的复杂作业而言,例如捏、夹、推、拉、按、剪、切、敲等,普通的工业机械手则显得无能为力。
由于和人手一样带有五个手指和手掌及分布触觉机能的五指形灵巧手具有极强的功能和很高的通用性,它完全可以代替或帮助人类在各种场合下灵巧地完成各类复杂的作业。
例如,机械制造、化工生产、核电维修、军事战备、医疗手术扥。
因此,各发达国家的工厂正迫切地希望研制出高性能的通用型五指灵巧手来完成上述作业[2]。
据目前的资料,最早的多指形机械手出现于1962年[3]。
当时美国制造出来一种类似多指形机械手的手爪,由于该手仅仅是装配有多指的手抓,不能完成灵巧操作,因此它并不能算真正意义上的多指形灵巧手。
(完整word版)文献综述(机械手)

文献综述题机械手概述目学院专业班级学号学生姓名任课教师一.前言部分:1.前言随着科学与技术的发展,机械手的应用领域也不断扩大。
目前, 机械手不仅应用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域,同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中.如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型.机械手广泛应用于各行各业.而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。
2.相关概念机械手是一种模拟人手操作的自动机械。
它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。
应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动,实现生产的机械化和自动化,代替人在有害环境下的手工操作,改善劳动条件,保证人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
20世纪40年代后期,美国在原子能实验中,首先采用机械手搬运放射性材料,人在安全间操纵机械手进行各种操作和实验。
50年代以后,机械手逐步推广到工业生产部门,用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料,也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用,完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作.二.主题部分:1。
历史它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的,机械手研究始于20世纪中期,随着计算机和自动化技术的发展,特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。
同时,大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,又为机器人的开发奠定了基础。
另一方面,核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。
(完整word)机械手毕业设计文献综述

吉林化工学院文献综述300X200X120°物料机械手的设计300X200X120° Material mechanical arm design 性质: R毕业设计□毕业论文机电工程学院教学院:系机械电子工程系别:11410209学生学号:学生姓吉国光名:机自1102专业班级:指导教王集思师:职实验师称:起止日2015.3。
1~2015。
3.28期:吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology摘要:在工业生产中,为了提高劳动生产率和自动化程度,工业机械手被广泛应用。
工业机械手可以用于机床间传送工件;各类有自动夹紧、进刀、退刀和松开的功能半自动车床,上下料操作;还可以用于对人体有害的工作环境。
它具有对环境适应性强、持久耐劳、动作准确、通用性好、灵活性好等优点。
而工业机械手技术的高低更是一个国家工业发展水平的标志。
工业机械手的设计能较鲜明地体现机电一体化的设计构思.所谓机电一体化技术,是机械工程技术吸收微电子技术、信息处理技术、传感技术等而形成的一种新的综合集成技术。
工业机械手的设计更是对所学知识的综合运用。
本设计对程控通用机械手进行了较为详细的设计计算.分手部、手腕、手臂、液压驱动系统和电器控制系统五部分,每部分都对各部分的结构进行了较为详细的设计计算,根据要求及相关标准进行了部件材料和器件的选择。
关键词:机械手;手部;手腕;手臂引言:在当前的物料搬运设备中,可分为对大型物件和对小型物件.这两者的搬运设备选择主要针对搬运设备能提起的重量.对于小型物件而言,又可分为不易损坏和易损坏两个类型。
在之前的生产搬运过程中,传统的搬运设备往往不能满足易损坏物品的要求。
因为易损坏的物品对搬运设备的力度、精度、轨迹有着严格的控制,所以企业往往采用人工搬运的方式。
人工搬运虽然可以满足易损坏物件的安全,但是这种搬运方式往往效率低,费用高。
这阻碍企业实现自动化和提高自身竞争力。
文献综述-机械手设计

机械手的设计与研究1。
国内外研究现状机械手起源于20世纪50年代,是基于示教再现和主从控制方式,能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化设备[3],也是典型机电一体化产品.其中,通用机械手具有独立的控制系统,程序多变,动作灵活多变等特点,在中小批量的自动化生产中得到大量应用。
近年来,在我国,随着气动技术的迅速发展,气动元件及气动自动化技术已经越来越多的应用于机械手中,构成了气动机械手。
气动机械手的最大优势就是低成本,模块化和集成化[4]。
气动机械手包含感知部分,控制部分和主机部分三方面。
采集感应信号及控制信号均由智能阀岛处理;气动伺服定位系统代替伺服电机,步进马达或液压伺服系统;汽缸,摆动马达完成原来由液压缸或机械部分所做的执行动作。
主机部分采用了标准型辅以模块化的装配形式,使得气动机械手能拓展成系列化和标准化的产品.在国外,像日本,美国,德国等国家,以微型内置伺服电机作为控制系统主动力的精密机械手,则是世界自动化领域中更深高次的发展。
相对一般的工业领域机械手,这种精密型的机械手具有动作精度高,体积相对小巧,高度智能化的特点[5],被广泛应用于水下精密作业,人体内部手术作业,农业果实采摘等领域。
由于这种类型的机械手更突出的要求是精密型,故其整体结构为多关节、多驱动型,每个关节都有独立伺服电机作为驱动源,这些伺服电机则由躯干内部的PLC等核心处理器做统一控制管理,以达到灵活多变的控制要求.现今使用的机械手主要可分为极坐标型机械手和关节型机械手,这两种机械手可以提供较大的工作空间[6],恰好可以满足一般的机械手在工作空间上的要求.韩国最早开发的用于果实采摘的极坐标机械手臂,旋转关节可以自由移动,丝杠关节可以上下移动,从而使作业空间达到3m[7].日本东都大学也在20世纪80年代研制出了5自由度关节型机械手[8]。
实验表明这种机械手在运动空间上虽然没有极坐标机械手到位,且末端执行器的可操作能力较低,但结构相对简单,工作更加灵活,在不需要较复杂操作的工作环境下,体现出一定优势[9][10].京都大学在此基础上又开发出了7个自由度的机械手[11],解决了其相对极坐标机械手在工作空间上不足的缺点,在关节型机械手领域达到了一个更高的高度.机械手可以模仿人手的某些动作和功能,用固定的程序和轨迹完成抓取、搬运物件等操作.特别是在当前劳工紧缺,劳动力成本日益提高的社会背景下,机械手的使用可以替代人的繁重劳动,实现工业自动化的同时也大大减少了企业的生产成本,提高企业效益.同时,由于它可在高温、高压、多粉尘、易燃易爆、放射性等恶劣或危险环境下,替代人类作业保护工人的人身安全,因而被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能工业等部门[12]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
燕山大学本科毕业设计(论文)文献综述课题名称:顺序动作机械手学院(系):机械工程学院年级专业:机电控制学生姓名:***指导教师:***完成日期: 2014.03.25一、课题国内外现状目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面,数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。
所以,在国内主要是逐步扩大应用范围,重点发展铸造、热处理方面的机械手,以减轻劳动强度,改善作业条件,在应用专用机械手的同时,相应的发展通用机械手,有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。
同时要提高速度,减少冲击,正确定位,以便更好的发挥机械手的作用。
此外还应大力研究伺服型、记忆再现型,以及具有触觉、视觉等性能的机械手,并考虑与计算机连用,逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。
国外机械手在机械制造行业中应用较多,发展也很快。
目前主要用于机床、横锻压力机的上下料,以及点焊、喷漆等作业,它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。
国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。
使它具有一定的传感能力,能反馈外界条件的变化,作相应的变更。
如位置发生稍许偏差时,即能更正并自行检测,重点是研究视觉功能和触觉功能。
目前已经取得一定成绩。
目前世界高端工业机械手均有高精化,高速化,多轴化,轻量化的发展趋势。
定位精度可以满足微米及亚微米级要求,运行速度可以达到3M/S,量新产品达到6轴,负载2KG的产品系统总重已突破100KG。
更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合,从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。
同时,随着机械手的小型化和微型化,其应用领域将会突破传统的机械领域,而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
二、研究主要成果机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。
有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
搬运机械手仿真设计和制作,机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的气缸来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作,两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转,从而实现小车的进退运动,并利用ADAMS 软件对搬运机械手进行建模,对其进行运动学及动力学仿真,检查机械手在运动工作过程中的正确性和准确性,同时获得各部件机械手结构设计及其受力情况是否合理,为机械手设计提供参考。
并在此基础上成功研制出物理样机,通过仿真设计提高了设计质量并缩短了设计周期。
采摘机械手虚拟设计与仿真系统的研究,在产品虚拟设计与仿真系统的开发中,为了实现智能设计,虚拟设计与企业产品设计的协同性、同一性和可重用性,实体建模属性的统一规范和标准定义十分必要。
第一,首次提出和制定了可以用于虚拟产品建模与仿真的命名规则标准,为虚拟机械产品的设计提供参考。
第二,构建水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统的体系结构,建立了机械手机构设计模块,它包括机构的参数化设计和知识重用;第三,构建了机械手设计知识库和三维仿真模块;第四,已知机械手视觉获取目标的三维坐标,用软件实现反求机械手运动及其算法,并实现虚拟环境下的机械手对目标定位和采摘的三维仿真;第五,开发了水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统。
最后,通过三维仿真和实验样机对关键技术进行了验证。
工业机器人机械手设计,在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。
但在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的专用机床是大批量生产自动化的有效办法;程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。
但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运、装配等作业,有待于进一步实现机械化。
机器人的出现并得到应用,为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
工业机器人多数是指程序可变(编)的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置。
机器人是一种具有人体上肢的部分功能工作程序固定的自动化装置。
机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势,但功能较少,适应性较差。
目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人,而把工业机械人称为通用机器人。
假肢用机械手的机构设计与运动学分析,一般而言,人们所称的“手”有两种意义,一是指整个的上肢,二是腕部到指尖的部分,也就是所谓的手部。
人类的单只手臂以机械学的形式分析,可以用大约27 个自由度的连杆机构来表示。
但其中大约20 个自由度集中在手部[1 ] 。
文中着重于假肢的手部设计。
在假肢的手部应用方面,目前主流的应用是一种具有手形状的假手,市场上销售的假手大都已经具有一个自由度,可以利用拇指、食指、中指进行三指的抓取动作,自由度位于手指的根部,手指本身并没有关节。
文中所设计的假手也有三个手指,除指根部的关节外,拇指另有一个关节,其余二指有两个关节,而且假手的腕部有2 个自由度,可以完成腕部的屈伸和回转。
水下机器人-机械手系统构建与研究,近年来, 随着海洋资源开发和海洋科学研究需求的不断提高, 人们对水下机器人的作业能力提出了挑战, 如进行定点取样、水下结构的建造与维护、管线铺设、援潜救生以及军事应用等。
水下机器人2机械手系统(U nderw aterV eh i2cle2M anipulato r System , UVM S) 是配备机械手的水下机器人系统, 是水下作业系统的一个重要分支, 对其的科学和军事、民用应用研究逐渐受到重视。
受水下机器人发展的影响, 早期的UVM S 研究主要集中于遥控水下机器人(ROV ) 与搭载的液压机械手系统之间的研究, 随着自主水下机器人技术的成熟, 研究热点转移至自治水下机器人2机械手系统的研究上。
如斯坦福大学开展的自治水下机器人(A utonomous U nderw ater V eh icles, AUV ) 与单关节机械手的协调控制研究[1 ] , 日本开展的水下电动机械手与Tw in2Burger AUV 之间的控制技术研究[2 ] , 另有部分单位对半自主作业型AUV 展开研究, 如夏威夷大学启动的SAUV IM [3 ] (Sem i2A utonomousU nderw aterV eh icle fo r In2tervent ionM issions) 项目, 韩国海洋系统发展中心开展的半自主作业型水下机器人计划, 法国Cyber2net ix 公司进行的轻作业型AUV 开发, 美国Woods Ho le 海洋学研究所着手研制的半自主作业型11 000 m 混合型遥控水下机器人[4 ] , 均对半自主水下机器人系统进行载体和机械手的开发设计。
三、发展趋势:目前工业机械手的应用逐步扩大,技术性能在不断提高。
由于发展时间较短,人们对它有一个逐步认识的过程,机械手在技术上还有一个逐步完善的过程,其目前的发展趋势是:(一)扩大机械手在热加工行业上的应用,国内机械手应用在机械工业冷加工作业中的较多,而在铸、锻、焊、热处理等热加工以及装配作业等方面的应用较少。
因热加工作业的物件重、形状复杂、环境温度高等,给机械手的设计、制造带来不少困难,这就需要解决技术上的难点,使机械手更好地为热加工作业服务。
同时,在其它行业和工业部门,也将随着工业技术水平的不断提高,而逐步扩大机械手的使用。
(二)提高工业机械手的工作性能机械手工作性能的优劣,决定着它能否正常地应用于生产中。
机械手工作性能中的重复定位精度和工作速度两个指标,是决定机械手能否保质保量地完成操作任务的关键因素。
因此要解决好机械手的工作平稳性和快速性的要求,除了从解决缓冲定位措施入手外,还应发展满足机械手性能要求价廉的电液伺服阀,将伺服控制系统应用于机械手上。
(三)发展组合式机械手从机械手本身的特点来说,可变程序的机械手更适应产品改型、设备更新,多品种小批量的要求,但是它的成本高,专用机械手价廉,但适用范围又受到限制。
因此,对一些特殊用途的场合,就需要专门设计、专门加工,这样就提高了产品成本。
为了适应应用领域分门别类的要求,可将机械手的结构设计成可以组合的型式。
组合式机械手是将一些通用部件(如手臂伸缩部件,升降部件、回转部件和腕部回转、俯仰部份等>根据作业的要求S选择必要的能完成预定机能的单元部件,以机座为基础进行组合,配上与其业的要求S选择必要的能完成预定机能的单元部件,以机座为基础进行组合,配上与其相适应的控制部分,即成为能完成特殊要求的机械手。
它可以简化结构,兼顾了使用上的专用性和设计上的通用性,便于标准化、系列化设计和组织专业化生产,有利于提高机械手的质量和降低造价,是一种有发展前途的机械手。
(四)研制具有“视觉’’和“触觉”的所谓“智能机器人”对于需用人工进行灵巧操作及需要进行判断的工作场合,工业机械手很难代替人的劳动。
如在工作过程中出现事故、障碍和情况变化等,机械手不能自动分辨纠正,而只能停机,待人们排除意外事故后才能继续工作。
因此,人们对机械手提出了更高的要求,希望使其具有“视觉”、“触觉”等功能,使之对物件进行判断、选择,能连续调节以适应变化的条件,并能进行协调动作。
这就需要一个能处理大量信息的计算机,要求人与机器“对话”进行信息交流。
这种带“视觉"、“触觉”反馈的,由计算机控制的,具有人的部分“智能”的机械装置称为“智能机器人”。
所谓“智能”,是包括。
识别、学习、记忆、分析判断的功能。
四、存在问题(一)应具有足够的握力(HP夹紧力)在确定手指的握力时,除考虑工件重量外,还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动,以保证工件不致产生松动或脱落。
(二)手指间应具有一定的开闭角两手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。
手指的开闭角应保证工件能顺利进入或脱开。
若夹持不同直径的工件,应按最大直径的工件考虑。
对于移动型手指只有开闭幅度的要求。
(三)应保证工件准确定位为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置,必须根据被抓取工件的形状,选择相应状。
例如圆柱形工件采用带“V”形面的手指,以便自动定心。
(四)应具有足够的强度和刚度手指除受到被夹持工件的反作用力外,还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响,要求有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形,但应尽量使结构简单紧凑,但出尽重傥玷嗣间早紫暌,目重轻,并使手部的重心在手腕的回转轴线上,使手指开闭角示意图手腕的扭转力矩最小为佳。
(五)应考虑被抓取对象的要求1.抓取形状手指形状应根据工件形状而设计。
如工件为圆柱形,则采用“V”形手指,圆球状工件用圆弧形三指手指方料用平面形手指;细丝工件用尖指勾形或细齿钳爪手指。