文档介绍：1 第一章绪论 背景及意义 .1 论文选题背景在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下: (1)以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装夹、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。(2)二、以改善劳动条件,避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。(3)可以减轻人力,并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。我国的机器人研究始于二十世纪 70 年代。经过近 30 年努力,从 80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关, 目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近 30 条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看,我和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品;机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人约 200 台,约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业,当前我国的机器人生产都是应用户的要求,“一客户,一次重新设计”, 品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模块化设计,积极推进产业化进程。我国机器人技术主题发展的战略目标是:根据 2l 世纪初我国国民经济对先进 2 制造及自动化技术的需求, 瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。机器人市场竞争越来越激烈, 中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战, 加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况:第一, 工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径, 政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持, 参考国外先进经验, 加大技术投入与改造; 第二, 在国家的科技发展计划中, 应该继续对智能机器人研究开发与应用给予大力支持,形成产品和自动化制造装备同步协调的新局面;第三, 部分国产工业机器人已经与国外相当,企业采购工业机器人时不要盲目进口,应该综合评估,立足国产。国内状况:在我国,机械手技术起步较晚,我国机械手的研发和应用还处在一个发展阶段,跟美国日本等一些发达国家相比还有很大的差距,很多产品还需要进口,特别是高灵活,高精度的机械手。进入 20世纪 90年代后,我国机械手的研究开始步入正轨,主要应用于家用电器产品的装配生产线以及半导体芯片, 印刷电路等电子产品的装配流水线。要是我国机械工业更进一步的发展壮大,就必须提高其自动化程度和生产效率,将人手操作变为机械手操作。同时,国家应加大对机械手的研发投入,积极开发拥有自主知识产权的产品,根本上解决对国外产品的进口需求。国外状况: 1985 年美国联合控制公司研制出第一台机械手。随后联邦德国机械制造业从 1970 年开始应用机械手,主要用于起重运输,焊接和设备的上下料等作业。日本后来居上,子 1969 年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究,是工业机械手发展做快,应用做多的国家[1]。1978 年美国 Unimate 公司和斯坦福大学,麻省理工学院联合研制出一种 Unitmate-Vicarm 型工业机械手, 装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差小于 1毫米。联邦德国 KuKa 还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序