用于抓取无油衬套的工业机械手设计文献综述

文献综述

机械手是在机械化、自动化生产中发展起来的一种新型装置。在过去的几十年里，机械手多为专用型机械手，现如今在投入生产的机械手多为通用机械手。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，智能机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展。智能机器人不仅涵盖最为基础的机械、自动化等方面的知识，还涉及到电气技术、计算机技术和智能技术等其他领域的专业知识。使得机械手能更好地实现与机械化、自动化的有机结合。目前国内外都在大力发展智能化机械手，以提高工业制造生产力。

在上世纪60年代由美国生产出第一台机械手，而后由于汽车等工业领域的发展极大的促进了机械手的发展。日本于1970年以后开始将工业机械手应用到实际工业生产过程中。伴随着工业机械手的快速发展，可以解决诸如劳动力不足等影响工业发展的因素，并且提高产品质量，降低成本。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

机械手的发展趋势

1.机械手的可替换性增加，对机械手零部件定制相关标准，使得不同的机械手之间存在一定的兼容性，从而降低机械手的生产成本。

2.机械手智能化的发展，即机械手能够通过传感器感受到外部位置环境的变化并对此作出反应。

3.机械手的视觉与触觉功能发展，如机械手的视觉要求机械手能够将工件的外形通过传输线给计算机，由计算机对工件进行分析，分析后发出控制指令以控制机械手动作。机械手一般装有摄像头和光学测距仪来检测和分析。而触觉则通过接触工件由机械手内部压力传感元件产生信号并传递，由计算机处理分析，最终能反馈于执行机构。

2.本课题研究的意义和价值：

本课题设计用于抓取无油轴套的工业机械手。是应用于工业自动化，完成无油衬套在工业中的生产装配。无油衬套是在轴承基体的金属摩擦面上开发排列有序大小适当的孔穴。机械手完成装配过程有以下优点。