工业机械手概述
工业机械手简介
第一章绪论1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
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。
机械手一般分为三类:第一类：是不需要人工操作的通用机械手。
它是一种独立的不附属于某一主机的装置。
它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定的操作。
它的特点是具备普通机械的性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。
第二类：是需要人工才做的，称为操作机。
它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。
工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。
第三类：是用专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件送。
1.2 工业机械手的简史机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
（1）1954年USA工程师德尔沃最早提出机械人的概念；（2）1959年USA德尔沃与英格伯制造了世界上的第一台机械人；（3）1962年USA正式将机械人的使用性提出来，且制造出类似人的手臂；（4）1967年JAN成立了人工手研究会，并召开了首届机械手学术会；（5）1970年在USA召开了第一届工业机械人学术会，并的到迅速普及；（6）1973年辛辛那提公司制造出第一台小型计算机控制的的工业机械人，当时是液压驱动，能载重大成就45KG ；（7）到1980年在JAN 得到普及，并定为“机械人元年”此后在日本机械人得到了前所未有的发展与提升，在就是后来到台湾再到大陆。
第二代机械手正在加紧研制。
它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。
研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。
目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手（机械人）则能独立地完成工作过程中的任务。
它与电子计算机和电视设备保持联系。
并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
自动化机械手
自动化机械手随着科技的不断发展和进步，人们生活中越来越多的工作被自动化机器人接手完成。
自动化机械手可以分为工业机械手和服务机器人两大类。
工业机械手可以完成重复性、危险、高精度的工作，而服务机器人则可以帮助人们解决日常生活中的各种问题。
本文将分别从这两个角度，深入探讨自动化机械手。
一、工业机械手1. 工业机械手的定义和基本构成工业机械手是一种自动化的执行装置，一般由机身、传动系统、执行器、控制系统和传感器等几部分组成。
机械手的运动方式通常是基于关节式机械手，柔性机械手和平面机械手等类型。
2. 工业机械手的应用领域工业机械手广泛应用于制造业和加工业中，如汽车制造、电子产品制造、半导体制造、化工生产和食品加工等领域。
在这些领域中，工业机械手可以完成各种不同类型的工作，如焊接、喷涂、装配、搬运、测试等。
3. 工业机械手的优点和挑战与传统的手工装配方式相比，工业机械手具有以下优点：（1）高效率：工业机械手可以一次性完成大量的重复性工作，从而提高生产效率。
（2）高精度：工业机械手可以精确地执行任务，从而降低缺陷率。
（3）高安全性：工业机械手可以替代大量的重复性和危险的工作，从而降低了员工工作上的风险。
与此同时，工业机械手还面临以下挑战：（1）高成本：工业机械手的制造成本较高。
（2）缺乏灵活性：工业机械手的程序只能完成固定的任务，难以适应快速变化的生产需求。
（3）控制系统稳定性：在大量机械手同时协作的生产线上，如何确保机械手的控制系统稳定性，仍然是一个亟待解决的问题。
二、服务机器人1. 服务机器人的定义和基本构成服务机器人是一种专门用于处理服务业的机器人，一般由机身、控制系统、传感器、执行器、电源、数据接口等几部分组成。
2. 服务机器人的应用领域服务机器人广泛应用于医疗、教育、餐饮、酒店、物流等领域。
在这些领域中，服务机器人可以完成各种不同类型的服务，如接待、清洁、安全监控、护理、配送等。
3. 服务机器人的优点和挑战与传统的人类服务方式相比，服务机器人具有以下优点：（1）高效率：服务机器人可以一次性完成多个任务，从而提高服务效率。
工业机器人ppt
根据应用领域和功能，工业机器 人可分为关节式、多关节式、平 面式和并联式等多种类型。
发展历程与趋势
发展历程
工业机器人经历了从简单机械手到复 杂智能机器人的发展过程，技术不断 进步。
发展趋势
随着人工智能、物联网等技术的不断 发展，工业机器人将更加智能化、自 主化和互联化。
应用领域与优势
应用领域
安全防护与法律法规问题探讨
安全防护技术
加强工业机器人的安全防护技术，防止意外事故的发生，保障操 作人员和设备的安全。
法律法规制定
完善相关法律法规，明确工业机器人的生产、使用、管理等各方面 的规定和要求，保障行业的健康发展。
政策监管
加强对工业机器人行业的监管力度，确保企业合规生产、使用和管 理工业机器人，防止不法行为的发生。
运动学
运动学是研究物体运动规律的学科。在工业机器人中，运动 学主要研究机器人末端执行器的位置和姿态随时间的变化规 律。
控制系统与算法
控制系统
工业机器人的控制系统负责接收来自外部的输入信号，并根据预设的算法和程序 ，控制机器人的运动。控制系统通常包括硬件和软件两部分。
算法
算法是控制机器人运动的核心。常用的算法包括路径规划、轨迹生成、碰撞检测 等。这些算法能够确保机器人在执行任务时具有高效、准确和稳定的特点。
2023-12-22工业机 Nhomakorabea人汇报人：可编辑
目 录
• 工业机器人概述 • 工业机器人技术原理 • 工业机器人应用案例 • 工业机器人技术挑战与解决方案 • 未来发展趋势预测与展望
01
工业机器人概述
定义与分类
定义
工业机器人是一种自动化设备， 能够在工业环境中执行各种任务 ，如搬运、装配、焊接等。
机械手臂概述
机械手臂概述机械手臂是一种使用电机和各种机械驱动方式，具有多自由度运动的机械臂，其主要应用于工业、医疗、仓储和服务等领域。
在现代科技中，机械手臂的应用越来越广泛，它的出现不仅提高了生产效率，还可以承担人类难以完成的高难度工作。
多自由度构架机械手臂是一种具有多自由度的装置，通常具有至少6个自由度。
这个6个自由度分别代表不同的方向和角度，如：旋转、伸缩、抓取、推拉等。
这是机械手臂可以完成特定任务的基础。
同时，机械手臂的构架也因此变得复杂，联合控制和机械特制成为必不可少的组成部分。
机械手臂的分类机械手臂通常被分为以下几种类型：工业机械手臂、服务性机械手臂、医疗机械手臂以及教育机械手臂。
1. 工业机械手臂工业机械手臂是应用最广泛和效率最高的机械手臂种类。
它一般应用于制造业中，用于从生产线上取出产品。
工业机械手臂能够快速、准确地执行任务，因此它已经成为不少工业公司的标配。
2. 服务性机械手臂服务性机械手臂的主要功能是辅助人类从事日常生产和生活工作。
这种机械手臂可以在商场、医院、酒店等公共场所中使用，它们能够帮助人们搬运重物、清理卫生等。
随着智能技术的不断更新和升级，服务性机械手臂的应用范围也越来越广泛。
3. 医疗机械手臂医疗机械手臂可以在医院手术室中使用，它们可以进行高精度的手术切割，大大缩短了手术时间和风险。
同样，也有机械手臂被应用于理疗中。
4. 教育机械手臂教育机械手臂是一种让孩子们学习科学的好帮手，旨在吸引孩子们对工程学科的兴趣。
这种机械手臂通常具有简单的构造，可以通过简单的程序让孩子们实现动力装置实验和机械结构的制作。
机械手臂的优点机械手臂的优点不仅包括提高生产效率和质量，还能够从危险和恶劣的环境中解放出来。
同时，机械手臂可以根据生产流程进行调整，达到最优化效果。
机械手臂的耐久程度也更高，更容易进行维护和升级。
结论机械手臂是一种应用广泛、卓越的机械装置，它通过电机和其他机械驱动方式进行多方位的自由度运动。
毕业设计工业机械手设计
二、工业机械手简介
❖ 工业机械手是工业生产发展中的必然产物。它 是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要 求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术 装备。这种新颖技术装备的出现和应用，对实 现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发 展起着重要作用，因而具有强大的生命力，受 到人们的广泛重视和欢迎。
工业机械手的规格参数 工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能
的具体指标，一般包括以下几个方面：
⑴抓重（又称臂力）：额定抓取重力或称额定负荷， 单位为N（必要时注明限定运动速度下的抓重）。 ⑵自由度数目和坐标形式：机身、臂部和腕部等运 动共有几个自由度，并说明坐标形式。
⑶定位方式：固定机械挡块、可调机械挡块、行程 开关、电位器及其它各种位置设定和检测装置；各 自由度所设定的位置数目或位置信息容量；点位控 制或连续轨迹控制。 ⑷驱动方式：气动、液动、电动或机械传动。 ⑸臂部运动参数：可列成表1-1形式。 ⑹腕部运动参数：可列成表1-2形式。
计算及说明ຫໍສະໝຸດ 书四、主要部件设计
写
1、轴系部件设计
格
（1）轴承类型的选择 （2）传动件
式
（3）轴
示
1）轴的结构设计
例
： 说明书中还应包括：
结果
主要参数：
1) 设计小结； 2）参考资料（资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年 月）。
必须用钢笔（或碳素笔）工整地书写在规定格式的设计计算说 明书上，要求计算正确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整 洁。
❖ 1）与单机一起实现自动化
❖ 生产上出现的许多高效专用加工设备（如各种 专用机床等），如果工件的装卸等辅助作业， 继续由人工操作，不仅会增加工人劳动强度， 同时亦不能充分发挥专用设备的效能，必然会 影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人 工上、下料，则可改变上述不相适应的情况， 实现单机自动化生产，并为实现多机床看管提 供了条件。如：自动机床及其上下料机械手、 冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。
工业机械手工作原理
工业机械手工作原理
工业机械手是一种能够模拟人的手臂动作的机器。
它由多个关节组成，可以自由地进行转动和伸缩。
工业机械手主要通过以下几个部分实现工作：
1. 关节：工业机械手包含多个关节，通过关节的转动和伸缩，实现机械手的各种动作。
每个关节通常都有一个电机驱动，可以通过电信号和编码器控制关节的运动角度和速度。
2. 传感器：工业机械手上配备了多个传感器，用于感知周围环境和物体的位置、形状等信息。
常用的传感器包括视觉传感器、力传感器、控制器等。
这些传感器将收集到的数据传输到控制系统中，以帮助机械手正确地执行任务。
3. 控制系统：工业机械手的控制系统通常由计算机和控制算法组成。
计算机接收传感器数据，并根据预设的指令和算法来计算和控制机械手的动作。
控制系统可以实现复杂的轨迹规划、力控制、运动协调等功能。
4. 工具和末端执行器：工业机械手通常会配备各种不同的工具和末端执行器，以完成不同的任务。
例如，吸盘、夹具、焊枪等。
这些工具和末端执行器可以根据需要进行更换和调整，使机械手具备不同的功能和应用场景。
工业机械手的工作原理即通过控制系统控制电机驱动关节的转动和伸缩，使机械手完成预设的任务。
控制系统根据传感器提供的数据，计算出机械手的运动轨迹、速度和姿态，并对关节
进行精确的控制。
根据需要，机械手可以进行高速运动、精确定位、力控制等操作。
工业机械手工作原理
工业机械手工作原理
工业机械手是一种特殊的机械设备，它的工作原理基于先进的控制系统和执行器的协同作用。
工业机械手的控制系统通常由电脑、传感器和程序控制器组成。
电脑负责接收和处理外部输入信号，传感器可以感知到机械手和周围环境的状态，程序控制器则根据输入信号和预设的程序指令，控制机械手的运动和动作。
机械手的执行器是实现运动和动作的关键部件。
通常，电动伺服电机被用作机械手的驱动装置。
伺服电机通过控制系统接收的指令信号，可以精确控制机械手的运动和位置。
工业机械手的基本运动包括平移和旋转。
平移运动是指机械手在三维空间内沿着直线轨迹移动，而旋转运动是指机械手绕某个轴线进行旋转。
机械手的运动和动作实际上是由多个关节的协同作用来实现的。
每个关节通常由驱动装置、传动装置和支撑装置组成。
驱动装置通过转动关节的轴线使机械手产生运动，传动装置则将动力传递给关节，支撑装置则使机械手能够稳定地支撑物体。
工业机械手的工作原理可以总结为以下几个步骤：首先，通过控制系统接收和处理输入信号，确定机械手需要进行的具体操作。
然后，控制系统发送指令信号给执行器，激活机械手的驱动装置。
接着，驱动装置将动力传递给关节，使机械手产生相应的运动和动作。
最后，机械手完成预设的任务，并将结果反
馈给控制系统。
总的来说，工业机械手的工作原理基于先进的控制系统和执行器的协同作用，通过精确的运动控制和动作实现，完成各种特定的工业任务。
工业机器人ppt
未来工业机器人将更加注重人机协同，机器人将 与人类工人一起协同工作，提高生产效率和安全 性。
应用拓展
随着工业机器人应用的不断拓展，未来工业机器 人将进入更多的领域，包括医疗、航空、农业等 。
云化升级
未来工业机器人将通过云平台进行远程监控、诊 断和维护，提高机器人的可靠性和可维护性。同 时，云平台还可以提供大数据分析和智能增值服 务。
02
工业机器人的组成和工作原理
工业机器人的组成
机械手
工业机器人的手部，可以抓取物品 并按照规定的轨迹进行操作。
控制器
控制机器人的大脑，接收指令并控 制机器人的运动。
驱动器
驱动机械手和控制器之间的传输装 置。
传感器
检测机器人工作过程中的位置、速 度、温度等参数。
工业机器人工作原理
基于计算机技术和控制理论，将机械手和驱动器连接 起来。
高效：工业机器人可以连续工作 ，不受人类疲劳和情绪的影响。
灵活：工业机器人的编程和操作 简单，可适应不同的工作环境和 任务。
工业机器人在工业生产中的应用
1 2
Hale Waihona Puke 自动化生产线工业机器人可以用于自动化生产线上的搬运、 装配、加工等环节，提高生产效率和质量。
物流仓储
工业机器人可以实现货物的自动化进出库、拣 选、搬运等操作，提高物流效率。
工业机器人在电子制造领域的应用
总结词
高精度要求、生产线自动化、提高良品率
详细描述
在电子制造领域，工业机器人的应用也非常广泛。这些机器人主要负责组装和测 试工作，由于电子产品的精度要求非常高，机器人的精确操作可以大幅度提高产 品良品率，降低废品率。
工业机器人在塑料制造领域的应用
工业机器人ppt
详细描述
人机协作是工业机器人发展的一个重要方向 。通过先进的传感器和算法，机器人能够更 准确地理解人类的意图，从而更安全、更高 效地与人类共同工作。智能化技术则赋予了 机器人自主学习和决策的能力，使其能够适 应不断变化的工
随着云计算和物联网技术的发展，工业机器 人正逐渐实现远程监控、数据分析和实时控 制等功能，提高了生产过程的灵活性和可扩 展性。
工业机器人
汇报人：可编辑
2023-12-23
目录
CONTENTS
• 工业机器人概述 • 工业机器人的技术原理 • 工业机器人的关键技术 • 工业机器人的发展趋势 • 工业机器人在各行业的应用案例
01
工业机器人概述
定义与特点
定义
工业机器人是一种可编程、多用 途的自动化机器，能够按照预设 程序执行重复性任务，提高生产 效率和降低生产成本。
05
工业机器人在各行 业的应用案例
汽车制造业
总结词
工业机器人在汽车制造业中广泛应用，涉及装配、焊接 、喷涂、搬运等环节。
详细描述
工业机器人能够提高生产效率、降低人工成本，实现高 精度、高质量的制造。在汽车装配环节，机器人能够快 速、准确地完成各种零部件的装配工作，提高生产效率 。在焊接和喷涂环节，机器人能够替代人工完成高强度 和高危险性的工作，提高生产安全性和产品质量。
物流业
总结词
工业机器人在物流业中主要用于自动化仓库、分拣和配送等环节。
详细描述
工业机器人能够提高物流效率、降低人工成本，实现快速、准确的货物分拣和配送。在 自动化仓库中，机器人能够快速、准确地完成货物的存取和搬运工作，提高仓库管理效 率。在分拣环节，机器人能够快速识别货物信息，准确分拣到指定位置。在配送环节，
机械手设计概述
机械手设计概述机械手是一种通过电子控制的机器人手臂，其特点是具有多关节，并且可以完成各种复杂的工作。
机械手广泛应用于工业生产中，能够帮助人类完成重复性高、难度大的精细工作，大大提高了工作效率和生产质量。
机械手的设计是机械工程领域中的一项重要技术，本文将对机械手的设计概述进行介绍。
一、机械手的组成机械手通常由机械结构、控制系统、传感器和执行器四部分组成。
机械结构是机械手的物理载体，其设计包括机械臂的材料、形状、长度、关节数量等等。
控制系统是机械手的智能引擎，它可以管理和控制机械手的动作、位置、速度等参数。
传感器可以检测机械手周围的环境，控制机械手避免与其他物体进行碰撞。
执行器是机械手真正完成任务的部分，比如通过手夹进行零件抓取、松开等。
二、机械手的设计原理机械手的设计原理基于三个关键点：1）力学；2）电气学；3）控制理论。
力学主要应用于机械手的材料强度、承重能力、动态特性等方面。
电气学主要应用于控制系统的设计，包括电路、电机、传感器等。
控制理论涉及系统控制理论和数学建模技术，它能够帮助设计师对机械手的运动进行更清晰地规划和优化。
三、机械手的设计步骤1）任务分析：分析所需执行的任务，明确设计的目的和要求。
2）机械结构设计：根据任务分析的结果，确定机械手的材料、形状、长度、关节数量等参数，设计机械臂的机构、运动形式、驱动方式、末端执行器等。
3）控制系统设计：根据机械手的结构和要求，选型控制器、编码器和传感器等，完成控制系统的设计与开发。
4）机械手测试：对机械手进行测试和评估，确保其能够完成预定任务并且性能优良稳定。
5）机械手上线：在实际工作中对机械手进行应用。
四、机械手的应用领域机械手在目前的工业生产中广泛应用，特别是在汽车制造、电子设备、医疗器械、食品加工等领域。
机械手不仅可以取代人力完成精细的任务，而且由于机械手反应快、准确性高，生产效率比人类工作效率更高。
五、机械手的不足与未来发展机械手在应用中也存在一些不足之处，最突出的是柔性差，难以适应不同形状或材料的物体。
机械手应知应会知识概述
机械手应知应会知识概述-----------------------作者：-----------------------日期：城市职业学院毕业论文课题名称姓名学号专业班级指导老师2011年月目录前言----------------------------------------------------------- 2 摘要----------------------------------------------------------- 3 第一章前言-------------------------------------------------- 51.1 机械手的概述------------------------------------- 5第二章总体方案的设计---------------- 72.1 设计要求----------------------------------------2.2 基本设计思路------------------------ 82.3第三章3.1塑料及其分类 ------------------------------------------- 103.2壳体塑料选材途径及注意点--------------------------------- 10 3.3注塑模的工作原理及应用----------------------------------- 123.4旋钮外壳注塑成型及其存在的主要问题----------------------- 13 3.5电火花成型机加工旋钮型腔--------------------------------- 15 第四章 Mastercam构图的方法---------------------------------- 174.1常用的实体建模法---------------------------------------- 17第五章用Mastercam绘制旋钮的外形---------------------------- 18 5.1绘制旋钮模型-------------------------------------------- 18第六章 Mastercam刀具库设定方法------------------------------ 21 6.1铣削刀具库的建立---------------------------------------- 216.2刀具的发展及其选择-------------------------------------- 24第七章 Mastercam刀具轨迹仿真-------------------------------- 287.1刀具轨迹的仿真------------------------------------------- 287.2程序的仿真----------------------------------------------- 30第八章 Mastercam程序的后置处理------------------------------ 32 8.1后置处理文件-------------------------------------------- 328.2后处理文件编辑的一般规则-------------------------------- 348.3机床参数的定义------------------------------------------ 348.4结论--------------------------------------------------- 34第九章 Mastercam程序---------------------------------------- 35毕业设计总结-------------------------------------------------- 39参考文献------------------------------------------------------- 41摘要机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技等科学领域，是一门跨学科综合技术。
机械手分类和用途
机械手分类和用途
机械手是一种能够模拟人类手臂运动的机器人，它可以完成各种复杂的动作和任务。
根据其分类和用途，机械手可以分为以下几种。
一、按照机械手的分类
1. 伺服机械手
伺服机械手是一种能够精确控制位置和速度的机械手，它通常用于需要高精度的操作，如电子元器件的组装、精密机械零件的加工等。
2. SCARA机械手
SCARA机械手是一种具有三个旋转自由度和一个直线自由度的机械手，它的结构类似于人类手臂，可以完成类似于人类手臂的动作，如拧螺丝、装配等。
3. Delta机械手
Delta机械手是一种具有三个平移自由度和一个旋转自由度的机械手，它的结构类似于三角形，可以完成高速、高精度的运动，如在流水线上进行物品的分拣、装配等。
二、按照机械手的用途
1. 工业机械手
工业机械手是一种用于工业生产的机械手，它可以完成各种生产任务，如装配、搬运、焊接、喷涂等。
工业机械手可以大大提高生产效率和质量，减少人力成本和劳动强度。
2. 医疗机械手
医疗机械手是一种用于医疗领域的机械手，它可以完成各种手术和治疗任务，如微创手术、肿瘤切除、骨科手术等。
医疗机械手可以提高手术的精度和安全性，减少手术时间和创伤。
3. 家庭机械手
家庭机械手是一种用于家庭生活的机械手，它可以完成各种家务任务，如打扫、洗衣、烹饪等。
家庭机械手可以减轻家庭劳动负担，提高生活质量。
机械手是一种非常有用的机器人，它可以在各个领域发挥重要作用，为人类带来更多的便利和效益。
机械手臂的控制设计
目录1 引言 (1)2 机械手概述 (2)2.1 机械手的概念和分类 (2)2.2机械手的总体结构 (2)2.3机械手工作原理 (2)2.4机械手的操作方式 (3)3 机械手的工作方式 (4)3.1手动工作方式 (5)3.2自动程序 (6)3.2.1单周期工作方式 (7)3.2.2单步工作方式 (7)3.2.3连续工作方式 (7)3.3 自动回原点 (8)4 PLC的I/O分配 (10)5 PLC的外部接线图 (11)6 结束语 (12)参考文献 (13)附录 (14)1 引言工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。
工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染性的场合，应用的最为广泛。
在我国，近几年也有较快发展，并取得一定成果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。
机械手也称自动手。
机械手主要由手部、运动机构、控制系统三大部分组成。
手部用来抓持工件的部件，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。
运动机构，使手部完成各种转动，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和方位的物体，需要6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般机械手有2~3个自由度。
机械手的种类，按驱动方式分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续的轨迹控制机械手。
2 机械手概述2.1 机械手的概念和分类它是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
工业六轴机械手参数
工业六轴机械手参数1.轴数：工业六轴机械手通常由六个旋转轴构成，分别为基座转动轴、肩部转动轴、肘部转动轴、腕部翻转轴、腕部转动轴和手部转动轴。
每个旋转轴都具有独立的运动控制，可以通过控制器精确控制机械手的姿态和位置。
2. 负载能力：工业六轴机械手的负载能力通常以kG（千克）为单位来表示。
不同型号的机械手负载能力有所不同，一般在5kg到500kg之间。
负载能力的大小直接关系到机械手的应用范围和工作效率。
3. 重复定位精度：工业六轴机械手的重复定位精度用来描述机械手在多次执行同一动作时，能够达到的精确程度。
它通常以毫米（mm）为单位来表示，一般在0.02mm到0.1mm之间。
4.工作范围：工业六轴机械手的工作范围指的是机械手能够达到的最大工作半径或工作空间。
工作范围的大小决定了机械手能够操作的物体大小和距离。
5.运动速度：工业六轴机械手的运动速度通常以度/秒或毫米/秒为单位来表示。
不同型号的机械手在运动速度上也有所不同，一般在200°/s到2000°/s之间。
6.控制系统：工业六轴机械手的控制系统是机械手的大脑，用来接收操作指令并控制机械手的运动。
控制系统通常包括控制器、编码器、传感器等组成，能够实现高精度、高速度的运动控制。
7.安全保护：工业六轴机械手通常配备有多重安全保护系统，以确保机械手在运行过程中的安全性。
这些安全保护系统包括紧急停止按钮、防碰撞传感器、安全光幕等，能够在意外情况下及时停止机械手的运动，保护操作人员的安全。
8.适用行业：工业六轴机械手广泛应用于汽车制造、电子制造、食品加工、医药制造等行业中的自动化生产线。
它可以完成各种任务，例如搬运、组装、焊接、喷涂等，提高了生产效率和质量。
总之，工业六轴机械手是一种功能强大的自动化设备，具有多轴运动控制、高精度、高速度等特点。
不同于传统的固定工作台和单一功能的机械设备，工业六轴机械手能够根据不同的需求和应用场景灵活运动，完成各种复杂的任务，为制造业的自动化生产线提供了重要的支持。
机械毕业设计1203气动工业机械手毕业设计
第一章绪论1.1 工业机械手概述工业机器人由操作机(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生产设备。
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。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;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、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某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。
气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。
其主要特点是:介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。
但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。
气动技术有以下优点:(1)介质提取和处理方便。
气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵存在介质变质及补充的问题.(2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般不卜浇塞仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。
什么是工业机械手及其用途？
什么是工业机械手及其用途？工业机械手是具有刚性钢臂的机器，可以执行多而杂的气动倾斜和旋转。
他们可以拿起和操作重物，使他们能够进行快速，轻松和安全的处理。
高效、多功能的机械手减轻了用户的繁重任务，如抓取、提升、保持和旋转负载。
人类操掌控操纵器机器，允许操纵器轻松且精准明确地移动以提升、降低和以其他方式运输产品。
工业机械手通常用于当东西太重，人类无法手动移动，或者当产品必需被移动到人类不简单到达的位置，如特别高的货架。
当手动移动产品可能导致人员受伤时，当手动移动产品简单疲乏时，或者当必需适时移动大量产品时，也可以使用该系统。
当您开始处理较重的负载或不规定形状的物品时，机械手将产品移出其质心的本领变得越来越紧要，由于其他类型的机器不能很好地处理相对较轻或非标准的产品。
形状。
本文介绍了不同类型的工业机械手及其应用。
工业机械手的种类工业机械手按其动力源可分为几类。
气动机械手比电动和液压机械手更快、更简单操作，但不能处理重物。
它们通常用于不安全环境中，由于它们显著地限制了爆炸和火灾的风险。
与其他类型的工业机械手相比，液压机械手可以承载更重的负载。
然而，他们的速度较慢，精准度较低。
与其他类型的机械手相比，电动机械手具有更好的人体工程学，供给更高的运动精度。
他们在防爆地区被禁止。
手动机械手可供给更平稳的运动和高度精准明确的定位。
然而，它们的速度是有限的，他们可以处理较低的负载比液压机械手。
工业机械手也可以按其设计进行分类。
安装在立柱上的机械手有一个固定在设备地板上的底板。
它们还可以配备便携式底板，使立柱式机械手可以使用叉车或托盘车轻松移动。
架空工业机械手固定在天花板上，以有效地提升有障碍物的地板空间上的负载。
它们特别适用于较小的地板空间，并连接到天花板上安装的加固板或其他支撑结构。
安装在高架小车上的机械手允许在地面区域有太多障碍物的大型工业空间中移动负载。
他们被固定在沿高架跑道轨道运行的滑动小车上。
远程操纵器将人类操作员的灵活操作本领扩展到不安全环境中。
机械手分类和用途
机械手分类和用途
机械手是一种能够模仿人手臂的机器人，它可以自主地执行各种任务。
根据其结构和用途，机械手可以分为以下几类：
1. 工业机械手：主要用于工业生产线上的物料搬运、物料包装、零件装配等重复性工作。
2. 服务机械手：主要用于服务行业，比如医疗、餐饮、旅游等领域。
服务机械手可以扮演接待员、护士、厨师等角色。
3. 农业机械手：主要用于农业生产中的收割、种植、施肥等工作。
农业机械手大大降低了劳动力成本和劳动强度。
4. 救援机械手：主要用于救援行业，比如灾难救援、消防救援等。
救援机械手可以进行搜救、抢救等任务，可以大大提高救援效率和安全性。
总而言之，机械手的应用范围非常广泛，其多样化、灵活性和高效性使得机械手成为工业自动化、服务行业、农业生产、救援行业等多个领域中非常重要的设备。
工业SCARA机械手臂简介说明
博美德SCARA智能机械手机械手能够在严苛环境下作业，对极端温度的忍受力远高于人类。
空调负荷降低可节约成本。
机器人自动化系统一般占地较小，生产更紧凑；对于工厂而言，投入相同的资源，机器人系统的产出更大，无需扩建厂房却能达到扩大产量目标。
在降低次品率和返工率、提高成品率方面，机器人的变现更是有目共睹，能元成本也随之进一步降低，BONMET机械手拥有高柔性自动化生产能力。
SCARA （图）SCARA 产品简介博美德数控高速智能SCARA 机械手是实现高精度、快速拾放料作业的机器人解决方案，具有体积小巧，速度快、安装空间小等特点。
广泛用于电子零部件组装、搬运、上下料、涂胶、点焊等行业。
通过CANopen 或EtherCAT 总线实现数据通讯，集成EUROMAP ，完成多轴联动插补。
博美德SCARA 机械手拥有无可媲美的灵活性、通用性、性价比以及速度、精度的高度稳定性；可实现多种复杂运动；可配置多台机械手同时相互协调工作。
行业应用电子 食品 生物制药 医疗器械 计算机 航空航天 日用品 LCD/LED 汽车半导体典型应用物料搬运部件组装 涂胶 上下料 视觉检验 点焊 计量分配 传送带跟踪 切断装置 医疗试验参数图示动作范围图纸：安装部详细图纸：参数图示动作范围：安装部详细：※所需行程超出以上范围时，请于本公司联系。
※循环时间及Z轴的工作范围规格不同，请于本公司联系。
博美德SCARA机械手产品设计从多方面考虑并满足了追加用途环境设计博美德SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。
另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。
手腕参考点的位置是由两旋转关节的角位移φ1和φ2，及移动关节的位移z决定的，即p=f(φ1,φ2,z)，如图所示。
这类机器人的结构轻便、响应快，例如Adept1型SCARA机器人运动速度可达10m/s，比一般关节式机器人快数倍。
它最适用于平面定位，垂直方向进行装配的作业。
工业机器人综述
工业机器人一、技术概述工业机器人由操作机（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生产设备。
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。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、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，从某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备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
二、现状及国内外发展趋势国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。
2．机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
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第1章绪论1.1前言所谓机械手是指用于再现人手的功能的技术装置。
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。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。
机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。
他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。
尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。
在我国近几年也有较快的发展,并且取得一定的效果，受到机械工业重视。
的[]3机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。
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。
1.2 工业机械手的简史现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、产品。
能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化[]4机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Unimate(即万能自动)。
运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业机械手。
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。
虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm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，定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降低成本。
如Unimate 公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间（注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从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。
德国KuKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。
瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手，采用示教方法编制程序。
瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。
日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。
自1969年从美国引进二种典型机械手后，大力研究机械手的研究。
据报道，1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。
1976年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%。
1979年日本机械手的产值达443亿日元，产量为14535台。
其中固定程序和可变程序约占一半，达222亿日元，是1978年的二倍。
具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元，比1978年增长50%。
智能机械手约为17亿日元，为1978年的6倍。
截止1979年，机械手累计产量达56900台。
在数量上已占世界首位，约占70%，并以每年50%～60%的速度增长。
使用机械手最多的是汽车工业，其次是电机、电器。
预计到1990年将有55万机器人在工作。
第二代机械手正在加紧研制。
它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。
研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。
目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手（机械人）则能独立地完成工作过程中的任务。
它与电子计算机和电视设备保持联系。
并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
随着工业机器手（机械人）研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。
1.3工业机械手在生产中的应用机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。
机械手可以完成许广泛。
多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛[]5在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。
各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。
可在机械工业中，加工、装配等生产很大程度上不是连续的。
据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。
从这里可以看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。
目前在我国机械手常用于完成的工作有：注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序；机械手加工行业中用于取料、送料；浇铸行业中用于提取高温熔液等等。
本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。
下面具体说明机械手在工业方面的应用。
1.3.1 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线一般都采用机械手在机床之间传递零件。
国内这类生产线很多，如沈阳永泵厂的深井泵轴承体加工自动线（环类），大连电机厂的4号和5号电动机加工自动线（轴类），上海拖拉机厂的齿坯自动线（盘类）等。
加工箱体类零件的组合机床自动线，一般采用随行夹具传送工件，也有采用机械手的，如上海动力机厂的气盖加工自动线转位机械手。
1.3.2 实现单机自动化方面各类半自动车床，有自动加紧、进刀、切削、退刀和松开的功能，单仍需人工上下料；装上机械手，可实现全自动化生产，一人看管多台机床。
目前，机械手在这方面应用很多，如上海柴油机厂的曲拐自动车床和座圈自动车床机械手，大连第二车床厂的自动循环液压仿行车床机械手，沈阳第三机床厂的Y38滚齿机械手，青海第二机床厂的滚铣花键机床机械手等。
由于这方面的使用已有成功的经验，国内一些机床厂已在这类产品出厂是就附上机械手，或为用户安装机械手提供条件。
如上海第二汽车配件厂的灯壳冲压生产线机械手（生产线中有两台多工位机床）和天津二注塑机有加料、合模、成型、分模等自动工作循环，装上机械手的自动装卸工件，可实现全自动化生产。
目前机械手在冲床上应用有两个方面：一是160t以上的冲床用机械手的较多。
如沈阳低压开关厂200t环类冲床磁力起重器壳体下料机械手和天京拖拉机厂400t冲床的下料机械手等；其一是用于多工位冲床，用作冲压件工位间步进轻局技术研究所制作的120t和40t多工位冲床机械手等。
1.3.3 铸、锻、焊热处理等热加工方面模锻方面，国内大批量生产的3t、5t、10t模锻锤，其所配的转底炉，用两只机械手成一定角度布置早炉前，实现进出料自动化。
上海柴油机厂、北京内燃机厂、洛阳拖拉机厂等已有较成熟的经验。
1.4 机械手的组成组成。
工业的机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成[]61.4.1 执行机构（1）手部既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型（多为回转型，因其结构简单）。
手部多为两指（也有多指）；根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用负压式或真空式的空气吸盘（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和电磁吸盘。
传力机构形式教多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、楔块杠杆式、齿轮齿条平行连杆式、内撑连杆式、右丝杠螺母式、弹簧式和重力式。
（2）腕部是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。
手腕有独立的自由度。
有回转运动、上下摆动、左右摆动。
一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。
目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压（气）缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小（一般小于 2700）,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。
因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。
（3）臂部手臂部件是机械手的重要握持部件。
它的作用是支撑腕部和手部（包括工作或夹具），并带动他们做空间运动。
臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。
如果改变手部的姿态（方位），则用腕部的自由度加以实现。
因此，一般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求，即手臂的伸缩、左右旋转、升降（或俯仰）运动。
手臂的各种运动通常用驱动机构（如液压缸或者气缸）和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷，而且自身运动较为多，受力复杂。
因此，它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和定位精度直接影响机械手的工作性能。
（4）行走机构有的工业机械手带有行走机构，我国的正处于仿真阶段。
1.4.2 驱动机构驱动机构是工业机械手的重要组成部分。
根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。
采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便、可获得较大的输出功率、液体不可压缩，压力、流量易于控制，反应灵敏、控位精确等优秀特点。
1.4.3 控制系统分类在机械手的控制上，有点动控制和连续控制两种方式。
大多数用插销板进行点位控制，也有采用可编程序控制器控制、微型计算机控制，采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。