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电子毕业论文篇一

摘要：气动机械手由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和

检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维

空间完成各种作业的机电一体化自动化设备。特别适合于多品种、变批量

的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和

产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

关键字：机械手控制器仿人操作

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、和传感技术、人工智

能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益

广泛的领域。

机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并

不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一

种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，

又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从其中一种

意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产

和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机械手是

模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或

操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。

生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率：可以减

轻劳动强度、保证产品质量、实现；尤其在高温、高压、低温、低压、粉

尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，

意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、

结构形式开始比较简单，专用性较强，仅台机床的上下料装置，是附属于

该机床的专用机械手。

随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，

适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用

机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种

的中小批量生产中获得广泛的引用。

机械手的组成

机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所

组成。

（一）执行机构

包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。

1、手部

即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和

吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指（或手

爪）和传力机构所构成。

手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移

型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，

其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不

影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决

于被抓取物件的表面形状、被抓部位（是外廓或是内孔）和物件的重量及

尺寸。

v形面的和曲面的：手指有外夹式和内撑式；

指数有双指式、多指式和双手双指式等。而传力机构则通过手指产生夹紧

力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有：滑槽杠杆式、

连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。

2、手腕

手腕是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位（即

姿势）。

3、手臂

手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手

指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂

通常由驱动手臂运动的部件（如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、

螺旋机构和凸轮机构等）与驱动源（如液压、气压或电机等）相配合，以

实现手臂的各种运动。

4、立柱

5、行走机构

当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机

座上安滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构，以实现工业机械手

的整机运动。滚轮式布为有轨的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增

设机械传动装置。

6、机座

机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安

装于机座上，故起支撑和连接的作用。

驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置调节装置和辅助

装置组成。常用的驱动系统有液压传动、气压传动、机械传动。控制系统

是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。

目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位（或机械

挡块定位）系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机

械手按规定的程序运动，并记忆人