文档介绍：第1章绪论 工业机械手概况工业机械手是人类创造的一种机器, 更是人类创造的一项伟大奇迹, 其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的. 我国的工业机械手是从 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, 目前已经基本掌握了机械手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,孤焊,点焊,装配,搬运等机器人,其中有 130 多台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,孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来,我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。如:可靠性低于国外产品,机械手应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距。影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件,硬件和机械结构。目前工业机械手仍大量应用在制造业,其中汽车工业占第一位(占 % ),电器制造业第二位(占 % ),化工第三位(% )。发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为 % ~53% ,年产每万辆汽车所拥有的机械手数为(包括整车和零部件):日本 台,德国 台,法国 台,英国 台,美国 台,意大利 台。世界工业机械手的数目虽然每年在递增,但市场是波浪式向前发展的。在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件,恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。随着机器人应用的深化和渗透,工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。机械手的发展也已经由最初的液压,气压控制开始向人工智能化转变,并且随着电子技术的发展和科技的不断进步,这项技术将日益完善。上料机械手与卸料机械手相比,其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料,工件的自动搬运及上下料工作。例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业,最大抓取棒料直径达 180mm ,最大抓握重量可达 30公斤,最大行走距离为 1200mm 。根据作业要求及载荷情况,机械手各关节运动速度可调。移动式搬运上料机械手主要由手爪, 小臂,大臂,手臂回转机构,小车行走机构,液压泵站电器控制系统组成,同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用的光电保护系统。整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上,结构紧凑。电气控制系统采用 OMRON 可编程控制器,各种作业的实现可以通过编程实现。国内外实际使用的多是定位控制的机械手,没有“视觉”和“触觉”反馈。目前,世界各国正积极研制带有“视觉”和“触觉”的工业机械手,使它能够对所抓取的工件进行分辨, 能选取所需要的工件,并正确的夹持工件,进而精确地在机器上定位、定向。为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件,它由视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息,通过计算机进行图形分辨,判别是否是所要抓取的工件。为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来,一般采用两种方法:一是检测把握物体手臂的变形,以决定适当的握力;另一种是直接检测指部与物件的滑动位移, 来修正握力。因此,这种机械手就具有以下几个方面的性能: (1)能准确地抓住方位变化的物体; (2)能判断对象的重量; (3) 能自动避开障碍物; (4) 抓空或抓力不足时能检测出来。这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为“智能机械手”,它是有发展前途的。现在,工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力,其效用是代替从事繁重的工作,危险的工作,单调重复的工作,恶劣环境下的工作方面尤其明显。至于像汽车工业和电子工业之类的费工的工业部分,机械手的应用情况决不能说是好的。虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐,但采用机械手只限于一小部分工序,其原因是,工业机械手的性能还不能满足这些部门的要求,适于机械手工作的范围很狭小,这是主要原因。经济性问题当然也很重要,采用机械手来节约人力从经济上看,不一定总是合算的。然而,利用机械手或类似机械设备节省人力和实现生产合理化的要求,今后还会持续增长,只要技术方面和价格方面存在的问题得到解决,机械手的应用必将会飞跃发展。上料机械手和卸料机械手相对,其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料,工件的自动搬运及上下料工作。例如铝型材挤压成型机铝棒料的搬运及高温棒料的自动上料作业,最大抓取棒料直径可达 180mm ,最大抓握重量可达 30 公斤,最大行走距离为 1200mm 。根据作用要求和载荷情况,机械手各关节运动速度可调。移动式搬运上料机械手主要由手爪,小臂,大臂,手臂回转机构,小车行走机构,液压泵站电器控制系统组成,同时具有高温棒料启动疏料装置及用于安全防护用