机械手项目设计可行性报告.doc

项目设计 可行性分析报告  专 业 机械制造及其自动化 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 2013年7月 5日 《气动机械手驱动系统可行性分析报告》 一、概述 机械手在机械工业中，如冲压、热处理、机械加工、装配、检验、喷漆、电镀等都有应用在其它部门，如轻工业、建筑业，国防业等工作中都有应用。 应用机械手，有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高生产小路和减低生产成本。同时，在高温、低温、有灰尘、噪声、有辐射或有毒性污染以及工作空间狭窄的场合，用人手直接操作是有为危险的，而用机械手即可部分或全部的代替人安全的完成工作，是劳动强度得以改善。尤其是较笨重的、简单而重复次数多的操作中，以机械手代替人手，可避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。而且应用机械手代替手工作，这是直接减少人力的一个方面，同时应用机械手可以连续的工作，是减少人力的另一个侧面。因此在自动化机床和综合加工自动线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行生产。因此，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。 二、本项目设计的国内外研究、开发、应用和维护现状 早在四十年代随着原子能工业的发展，已出现了模拟关节的第一代机械手，屋十到六十年代，即制成了传送或装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械手，这种机械手也称为第二代机械手。七十年代，又相继把通用机械手用于汽车的车身的点焊和冲压生产自动线上，是第二代机械手进入了应用阶段。八十年代开始研制具有更多的自由度的机械手，接着能自动编程的机械手，有行走机构的机械手及自动编程的机械手便产生了。 目前工业机械手主要用于流水线工件传送、焊接、装配、机床加工、铸锻、热处理等方面，无论数量品种和性能方面都能满足工业发展的需要。 在国内主要是发展各方面的机械手，逐步扩大应用范围，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，组合式机械手等，将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移，俯仰等机构，以及用于不同类型的夹紧机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不同的典型部件，即可组成不同用途的机械手，即便于设计制造，又便于改换工作，扩大了应用范围，同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以更好的发挥机械手的作用。 专用机械手经过几十年的发展，如今进入了以通用机械手为标志的时代，由于通用机械手的应用和发展，进而促进了智能机器人的研制，智能机器人涉及的内容，不仅包括一般的机械，液压、气动知识，而且还应用一些电子技术，通讯技术，计算机技术，仿生学和假肢工艺等，它是一门综合性较强的新技术。目前，国内外对其发展都很重视，几十年来，这类技术的发展和研制，一直比较活跃，设计在不断的改进，品种在不断的增加，应用领域也不断的扩大。 机械手的发展趋势： 1）研制能自动编程和自动改变程序的机械手。重点研究开放式，模块化控制系统，人机界面更加友好，语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将成为研究重点。 2）研制具有一定“感触”和“智力”的机器人。这种机械手，具有各种传感装置，并配有计算机，根据仿生学的理论，用计算机，充当其“大脑”，使它能“思考”能“分析”，能“记忆”。 3）多智能体调控制技术：这是目前机械手研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。 4）微型和微小机械手技术：这是机械手研究的一个新的领域和重点发展方向。过去的研究在该领域几乎是空白，因此该领域研究的进展将会引起机器人技术的一场革命，并且对社会进步和人类活动的各个方面产生不可估量的影响，微小型机器人技术的研究主要集中在系统结构、运动方式、控制方法、传感技术、通信技术以及行走技术等方面。机器人的结构灵巧，控制系统愈来愈小，二者正朝着一体化方向发展。 5）软机器人技术:主要用于医疗、护理、休闲和娱乐场合。传统机器人设计未考虑与人紧密共处，因此其结构材料多为金属或硬性材料，软机器人技术要求其结构、控制方式和所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时是安全的，机器人对人是友好的。为进