机械手技术综述
机械手文献综述汇总
燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：顺序动作机械手学院（系）：机械工程学院年级专业：机电控制学生姓名：杨忠合指导教师：郑晓军完成日期： 2014.03.25一、课题国内外现状目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。
所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，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、计算机控制机械手和组合机械手等。
同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。
此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。
国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。
目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。
国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。
使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。
如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。
目前已经取得一定成绩。
目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。
定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，量新产品达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。
更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。
同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
二、研究主要成果机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。
有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
机械手毕业设计文献综述
机械手技术面临的挑战与机遇
技术挑战：提高机械手的精度、速度、稳定性和智能化程度 成本挑战：降低机械手的制造成本和维护成本 应用挑战：拓展机械手的应用领域，如医疗、航天、深海等 机遇：随着人工智能、物联网等技术的发展，机械手技术将迎来新的发展机遇
机械手在实践中 的应用与案例分 析
工业生产领域的应用
工业机械手的结构：包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
医疗机械手的结构：包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
机械手的驱动方式
电动驱动：通过 电机驱动机械手， 具有速度快、精 度高、稳定性好
等优点
气动驱动：通过 压缩空气驱动机 械手，具有成本 低、结构简单、 维护方便等优点
液压驱动：通过 液压油驱动机械 手，具有输出力 大、控制精度高、 稳定性好等优点
机械手的设计方 法与优化策略
机械手的设计方法
机械结构设计：包括机械手的 运动机构、驱动机构、控制系 统等
控制系统设计：包括传感器、 控制器、执行器等
运动规划设计：包括路径规划、 运动控制等
优化策略设计：包括机械手的 性能优化、效率优化等
机械手的优化策略
提高机械手的精 度和稳定性
优化机械手的运 动轨迹和速度
机械手的研究现 状与发展趋势
国内外研究现状
国内研究现状：主要集中在机械手 的设计、制造和应用方面，取得了 一定的成果
发展趋势：机械手将朝着智能化、 自动化和柔性化方向发展，以满足 不同领域的需求
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国外研究现状：在机械手的智能化、 自动化和柔性化方面取得了显著进 展，具有较高的技术水平
骤
成果展示：机 械手的功能、 性能、应用等
实践经验：遇 到的问题、解 决的方法、收
国创项目机械手文献综述
基于机器视觉的仿人三指放书机械手文献综述1、引言随着科技的发展，机器人技术是未来科技的发展方向,尤其是仿人机器人。
但是仿人机器人目前还只停留在实验室阶段，还无法成为一种大规模生产的产品为大家服务。
特别是仿人五指灵巧手，还只是实现了摆出各种动作，而正常的握持物体仍存在困难[1]。
基于此点，我们想设计制作一种多自由度仿人三指取书机械手，一取书动作简单，三指即可实现，而且图书重量并不大，拟实现仿人三指手的稳定握持；二实用性强，特别是此机械手可以帮助残疾人或手部不便利的老人取书架上的图书，制作成服务型机器人可投入量产服务大众。
为此，我们搜集了近几年的文献资料，为该项目的设计提供可行的方案。
机械手是指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。
而仿人多指灵巧手是指模仿人类具有多个手指关节的可按照指令完成人手可以完成的动作的机械装置。
在研究仿人多指灵巧手的时候，会涉及机械设计、机电控制、控制系统、测试系统、材料力学等多个领域多个学科。
本文将从仿人多指灵巧手和机器视觉两个方面介绍当前的研究状况。
2、机械手研究发展概况目前，在日本和欧美等发达国家的工厂和企业中，工业机械手已经被广泛地运用来代替工人完成各类简单和重复性的工作。
这类工业机械手基本上是限定在特定的环境中完成单一的操作。
对于一些在繁重、危险、恶劣、极限或一般的环境下需要人手才能完成的复杂作业而言，例如捏、夹、推、拉、按、剪、切、敲等，普通的工业机械手则显得无能为力。
由于和人手一样带有五个手指和手掌及分布触觉机能的五指形灵巧手具有极强的功能和很高的通用性，它完全可以代替或帮助人类在各种场合下灵巧地完成各类复杂的作业。
例如，机械制造、化工生产、核电维修、军事战备、医疗手术扥。
因此，各发达国家的工厂正迫切地希望研制出高性能的通用型五指灵巧手来完成上述作业[2]。
据目前的资料，最早的多指形机械手出现于1962年[3]。
当时美国制造出来一种类似多指形机械手的手爪，由于该手仅仅是装配有多指的手抓，不能完成灵巧操作，因此它并不能算真正意义上的多指形灵巧手。
机器人机械手爪综述
机器人机械手爪综述目录一、夹钳式手部设计的基本要求 (3)二、典型机械爪结构 (4)1）回转型 (4)2）移动型 (5)三、夹钳式手部的计算与分析 (9)1）夹紧力的计算 (9)2）夹紧缸驱动力计算 (11)3）计算步骤 (12)4）手爪的夹持误差分析与计算 (12)四、常用气爪 (17)1）气动手指气缸具有如下特点： (17)2）气动手指气缸主要类型与型号 (18)工业机器人的手部(亦称机械爪或抓取机构)是用来直接握持工件的部件，由于被握持工件的形状、尺寸大小、重量、材料性能、表面状况等的不同，所以工业机械手的手部结构是多种多样的，大部分的手部结构是根据特定的工件要求而设计的。
常用的手部，按其握持工件的原理，大致可分成夹持和吸附两大类。
夹持类常见的主要有夹钳式，此外还有钩托式和弹簧式。
夹持类手部按其手指夹持工件时的运动方式，可分为手指回转型和手指平移型两种，如图1所示。
吸附类中，有气吸式和磁吸式。
a)回转型内撑式b)回转型外夹式c)平移型外夹式d)钩托式e)弹簧式f)气吸式g)磁吸式图1 机械爪类型夹钳式手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成的，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴、盘、套类零件。
一般情况下，多采用两个手指，少数采用三指或多指。
驱动装置为传动机构提供动力，驱动源有液压、气动和电动等几种形式。
常见的传动机构往往通过滑槽、斜楔、齿轮齿条、连杆机构实现夹紧或松开。
平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动，适于夹持平板、方料。
在夹持直径不同的圆棒时，不会引起中心位置的偏移。
但这种手指结构比较复杂、体积大，要求加工精度高。
回转型手指的张开闭合靠手指根部(以枢轴支点为中心)的回转运动来完成。
枢轴支点为一个的，称为单支点回转型；为两个的，称为双支点回转型。
这种手指结构简单，形状小巧，但夹持不同工件会产生夹持定位偏差。
a)单支点回转型b)双支点回转型C）平移型(平直指)图2 回转型和平移型手指一、夹钳式手部设计的基本要求1. 应具有适当的夹紧力和驱动力。
机械手文献综述
机械手文献综述(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除毕业设计（论文）文献综述设计（论文）题目： 4自由度气动机械手设计学院名称：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：卢锋学号： 07403010309 指导教师：杨超珍2010年 12 月 24 日机械手的发展及应用前言机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生提供耐用消费品的产业。
机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的要标志。
因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。
生产水平及科学技术的不断进步与发展带动了整个机械工业的快速发展。
现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。
然而在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。
单靠人力将这些不连续的生产工序接起来，不仅费时而且效率不高。
同时人的劳动强度非常大，有时还会出现失误及伤害。
显然，这严重影响制约了整个生产过程的效率和自动化程度。
机械手的应用很好的解决了这一情况，它不存在重复的偶然失误，也能有效的避免了人身事故。
1.机械手的组成1.1 执行机构机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。
其组成及相互关系如下图：（1）手部手部安装在手臂的前端。
手臂的内孔装有转动轴，可把动作传给手腕，以转动、伸屈手腕，开闭手指。
机械手手部的机构系模仿人的手指，分为无关节，固定关节和自由关节三种。
手指的数量又可以分为二指、三指和四指等，其中以二指用的最多。
可以根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作需要。
（2）手臂手臂有无关节和有关节手臂之分本课所做的机械手的手臂采用无关节臂手臂的作用是引导手指准确的抓住工件，并运送到所需要的位置上。
为了使机械手能够正确的工作，手臂的三个自由度都需要精确的定位。
总括机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此，它采用的执行机构主要是直线油缸、摆动油缸、电液脉冲马达、伺服油马达、直流伺服马达和步进马达等。
(完整word)机械手毕业设计文献综述
吉林化工学院文献综述300X200X120°物料机械手的设计300X200X120° Material mechanical arm design 性质： R毕业设计□毕业论文机电工程学院教学院：系机械电子工程系别：11410209学生学号：学生姓吉国光名：机自1102专业班级：指导教王集思师：职实验师称：起止日2015.3。
1~2015。
3.28期:吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology摘要：在工业生产中,为了提高劳动生产率和自动化程度，工业机械手被广泛应用。
工业机械手可以用于机床间传送工件；各类有自动夹紧、进刀、退刀和松开的功能半自动车床,上下料操作;还可以用于对人体有害的工作环境。
它具有对环境适应性强、持久耐劳、动作准确、通用性好、灵活性好等优点。
而工业机械手技术的高低更是一个国家工业发展水平的标志。
工业机械手的设计能较鲜明地体现机电一体化的设计构思.所谓机电一体化技术，是机械工程技术吸收微电子技术、信息处理技术、传感技术等而形成的一种新的综合集成技术。
工业机械手的设计更是对所学知识的综合运用。
本设计对程控通用机械手进行了较为详细的设计计算.分手部、手腕、手臂、液压驱动系统和电器控制系统五部分，每部分都对各部分的结构进行了较为详细的设计计算，根据要求及相关标准进行了部件材料和器件的选择。
关键词：机械手；手部;手腕；手臂引言:在当前的物料搬运设备中，可分为对大型物件和对小型物件.这两者的搬运设备选择主要针对搬运设备能提起的重量.对于小型物件而言，又可分为不易损坏和易损坏两个类型。
在之前的生产搬运过程中，传统的搬运设备往往不能满足易损坏物品的要求。
因为易损坏的物品对搬运设备的力度、精度、轨迹有着严格的控制，所以企业往往采用人工搬运的方式。
人工搬运虽然可以满足易损坏物件的安全，但是这种搬运方式往往效率低,费用高。
这阻碍企业实现自动化和提高自身竞争力。
文献综述-机械手设计
机械手的设计与研究1。
国内外研究现状机械手起源于20世纪50年代，是基于示教再现和主从控制方式，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设备［3]，也是典型机电一体化产品.其中，通用机械手具有独立的控制系统，程序多变，动作灵活多变等特点，在中小批量的自动化生产中得到大量应用。
近年来，在我国,随着气动技术的迅速发展,气动元件及气动自动化技术已经越来越多的应用于机械手中，构成了气动机械手。
气动机械手的最大优势就是低成本,模块化和集成化[4］。
气动机械手包含感知部分,控制部分和主机部分三方面。
采集感应信号及控制信号均由智能阀岛处理；气动伺服定位系统代替伺服电机，步进马达或液压伺服系统；汽缸,摆动马达完成原来由液压缸或机械部分所做的执行动作。
主机部分采用了标准型辅以模块化的装配形式，使得气动机械手能拓展成系列化和标准化的产品.在国外，像日本，美国，德国等国家，以微型内置伺服电机作为控制系统主动力的精密机械手，则是世界自动化领域中更深高次的发展。
相对一般的工业领域机械手，这种精密型的机械手具有动作精度高,体积相对小巧,高度智能化的特点［5］，被广泛应用于水下精密作业，人体内部手术作业，农业果实采摘等领域。
由于这种类型的机械手更突出的要求是精密型,故其整体结构为多关节、多驱动型，每个关节都有独立伺服电机作为驱动源，这些伺服电机则由躯干内部的PLC等核心处理器做统一控制管理,以达到灵活多变的控制要求.现今使用的机械手主要可分为极坐标型机械手和关节型机械手，这两种机械手可以提供较大的工作空间[6］，恰好可以满足一般的机械手在工作空间上的要求.韩国最早开发的用于果实采摘的极坐标机械手臂，旋转关节可以自由移动，丝杠关节可以上下移动，从而使作业空间达到3m［7］.日本东都大学也在20世纪80年代研制出了5自由度关节型机械手[8］。
实验表明这种机械手在运动空间上虽然没有极坐标机械手到位，且末端执行器的可操作能力较低，但结构相对简单，工作更加灵活，在不需要较复杂操作的工作环境下,体现出一定优势［9]［10］.京都大学在此基础上又开发出了7个自由度的机械手［11］，解决了其相对极坐标机械手在工作空间上不足的缺点，在关节型机械手领域达到了一个更高的高度.机械手可以模仿人手的某些动作和功能，用固定的程序和轨迹完成抓取、搬运物件等操作.特别是在当前劳工紧缺，劳动力成本日益提高的社会背景下,机械手的使用可以替代人的繁重劳动，实现工业自动化的同时也大大减少了企业的生产成本，提高企业效益.同时，由于它可在高温、高压、多粉尘、易燃易爆、放射性等恶劣或危险环境下，替代人类作业保护工人的人身安全,因而被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能工业等部门［12］。
国产机械手技术及应用
国产机械手技术及应用国产机械手技术及应用机械手是一种具有拟人操作功能的机械设备，通过特定的传感器和控制系统实现对物体的抓取、放置、搬运等操作，广泛应用于工业生产和各个领域。
国产机械手技术取得了长足的进步，不仅在技术水平上与国际先进水平齐头并进，而且在应用领域也日益广泛。
下面将从技术和应用两个方面来介绍国产机械手。
一、技术方面：1. 控制技术：国产机械手在控制技术方面取得了重要突破。
传统的PID控制方法逐渐被先进的自适应控制、模糊控制以及神经网络控制等方法所取代。
这些先进技术不仅提高了机械手的抓取准确度和运动平稳性，而且还能适应复杂环境下的操作需求。
2. 传感技术：国产机械手在传感技术方面也取得了重要进展。
传感器的精度和灵敏度得到了显著提高，使得机械手能够更加精确地感知物体的位置、形状和质量等信息。
同时，国产机械手还研发出一些新型传感器，如视觉传感器和力传感器，使得机械手具备了更强的感知和适应能力。
3. 结构设计：国产机械手在结构设计方面采用了一系列创新的设计理念。
例如，采用并联结构的机械手能够实现更大的工作空间和更高的抓取精度；使用柔性材料制造的机械手能够适应不同的工件形状，并且避免对工件造成损伤。
二、应用方面：1. 工业制造：机械手在工业制造领域有着广泛的应用。
它能够替代人工完成一些重复性的、繁琐的工作，提高生产效率和质量。
例如，在汽车制造中，机械手用于汽车零部件的抓取、装配和焊接等操作；在电子制造中，机械手用于半导体芯片的搬运和封装等工作。
2. 医疗领域：机械手在医疗领域的应用也日益广泛。
它能够完成一些精细的手术操作，如器官移植、微创手术等，提高手术的精确度和安全性。
同时，机械手还能够承担一些监测和辅助工作，如药物的配送和病房的清洁等。
3. 物流和仓储：随着电商行业的发展，机械手在物流和仓储领域的应用越来越重要。
它能够实现物品的自动分拣、装载和卸载，提高物流效率和准确性。
在仓储方面，机械手能够实现货物的自动入库和出库，减少人工操作的成本和误差。
文献综述(机械手)
文献综述题目机械手概述学院专业班级学号学生姓名任课教师一．前言部分：1。
前言随着科学与技术的发展，机械手的应用领域也不断扩大.目前，机械手不仅应用于传统制造业如采矿，冶金，石油,化学，船舶等领域,同时也已开始扩大到核能，航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中。
如,水下机器人，抛光机器人,打毛刺机器人，擦玻璃机器人,高压线作业机器人，服装裁剪机器人,制衣机器人，管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人，作战机器人，侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人，布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。
机械手广泛应用于各行各业。
而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活，其市场将繁荣兴旺。
2.相关概念机械手是一种模拟人手操作的自动机械。
它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。
应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动,实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作,改善劳动条件，保证人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料,人在安全间操纵机械手进行各种操作和实验.50年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作.二．主题部分：1.历史它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。
同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础.另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质.在这一需求背景下,美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手.机械手首先是从美国开始研制的。
工业机械手文献综述
工业，它的过去与未来1约翰霍兰德每年春天，大学和学院产生很多工科学生在令人兴奋的自主机器人领域找到了一席之地。
有些人选择他们认为可以获得此职位的技术学科，而另外一些进入了特别的学校，因为这些学校在机器人上提供程序和学位。
很少有人意识到，至少直到他们真正的开始工作，几乎不存在真正的这样的工作。
因此，那些最坚定的机器人工程师为了提供他们的思想生活最终走出去形成机器人公司。
坏消息是，对这些努力成功的统计数字是暗淡。
好消息是，为了赢得胜利金戒指仍然存在！我在这一章的目的是为了说明正在考虑探索的勇敢的心灵，有可能的话，给你如何面对商界的启示。
要意识到的最重要的东西是你至少在机器人设计上有你商业策略的创意。
如果这一挑战不能让你兴奋，它不是激发团队或者个人，就是浪费你的精力。
在这项技术的讨论中，我们不断重复观察到得模式。
这在生意上也是真的，所以抽出时间去研究过去，很可能有助于未来我们的成功。
为了了解我们再哪里，我们还必须明白，我们从何处来，又是如何走到这里。
1 机器人的历史今天,单词“机器人”是用来描述令人眼花缭乱的硬件和软件。
如果我们接受这个定义：一台机器可以通过编程做有用的工作，那么机器人的历史是用世纪来衡量而不是用年。
比如，约瑟夫在1801年发明了利用打孔卡编程的纺织机。
机器人这个名字不会再另外一个120年里被创造，然而，当捷克剧作家卡雷尔恰佩克利用“罗博陶”来形容一个机械仆人。
在捷克单词“罗博陶”是转换农奴和努力之间的事。
不久以后关于机器人的漫画，科幻书籍和电影开始出现，如果不是经济，机器人这个词在当地被牢固的建立。
人们通常认为现代工业机器人的发明人是乔治迪沃尔，在1954年创建了通用可编程机械手。
在1956年，德沃尔和恩格伯格形成尤尼梅申，从此一个产业诞生了。
恩格伯格虽然是一名工程师，他在促销宣传上也有天赋。
使用机器人一词描述这些机械臂后来才成为市场营销的新方法之一。
经过多年试图通过传统的工业销售营销渠道出售这些革命性的设备，恩格伯格带着公司的机器人之一出现在约翰尼卡森的“今夜秀”节目，反应是完全不可想象的。
文献综述(机械手)
文献综述题目机械手概述学院专业班级学号学生姓名任课教师一．前言部分：1.前言随着科学与技术的发展, 机械手的应用领域也不断扩大.目前, 机械手不仅应用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域,同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中.如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。
机械手广泛应用于各行各业.而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。
2.相关概念机械手是一种模拟人手操作的自动机械。
它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。
应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全间操纵机械手进行各种操作和实验。
50年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。
二．主题部分：1.历史它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。
同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。
另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。
【文献综述】机械手
文献综述随着工业突飞猛进的发展，机械手扮演着越来越重要的角色。
机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置。
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。
(1)机械手的具体应用国内外机械工业、铁路部门中机械手主要应用于以下几方面：1.热加工方面的应用热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。
为了提高工作效率，和确保工人的人身安全，尤其对于大件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作2.冷加工方面的应用冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。
进而在程序控制、数字控制等机床上应用，成为设备的一个组成部分。
最近更在加工生产线、自动线上应用，成为机床、设备上下工序联接的重要于段。
3.拆修装方面拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机械手的发展。
目前国内铁路工厂、机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装的效率。
近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率。
近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。
(2)机械手的应用意义目前国内工业机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。
因此，国内主要是逐步扩大机械手应用范围，重点发展铸锻、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件。
在应用专用机械手的同时，相应地发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。
将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，以及适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，选用不用的典型部件，即可组成各种不同用途的机械手。
机械手毕业论文
机械手毕业论文机械手是一种能够模拟人手的机械装置，在工业生产和科研领域中具有广泛的应用。
本文将从机械手的发展历程、机械手的结构与工作原理以及机械手在工业生产中的应用等方面进行论述。
机械手的发展历程可以追溯到20世纪60年代。
当时，机械手主要用于解决危险、重复和精密的工作任务。
随着科技的不断进步，机械手的功能和性能得到了极大的提升。
现如今，机械手已经成为了工业生产中不可或缺的一部分。
机械手的结构一般由机械臂、手指和控制系统组成。
机械臂是由多个连杆和关节组成的，能够模拟人的手臂，并执行各种任务。
手指可以根据不同的需要进行更换，以完成不同类型的工作任务。
控制系统通过电脑或其他设备对机械手进行编程和控制，使其能够完成特定的任务。
机械手的工作原理主要是通过电动机驱动机械臂的运动，并通过传感器等装置对任务环境进行感知。
控制系统根据感知到的信息，对机械手进行精确的控制，使其能够完成工作任务。
机械手在工业生产中有着广泛的应用。
首先，机械手能够完成危险和繁重的工作任务，能够大幅度减少工人的劳动强度，提高工作效率。
其次，机械手可以精确地掌握和操作工件，使得生产过程更加稳定和高效。
最后，机械手还能够模拟人手的动作和灵活性，能够完成一些人无法完成的工作任务，提高生产的自动化程度。
然而，机械手在应用过程中也存在一些问题和挑战。
首先，机械手的成本较高，对生产企业来说是一个不小的负担。
其次，机械手的维护和保养也需要一定的技术和成本，需要有专门的维修人员进行维护。
最后，机械手的应用也存在一些技术难题，例如对柔性物体的抓取和搬运等问题。
综上所述，机械手作为一种能够模拟人手的机械装置，在工业生产中具有广泛的应用。
随着科技的不断进步，机械手的功能和性能将会进一步得到提升，为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
机械手毕业论文00
机械手毕业论文1. 引言机械手是近年来快速发展的一项技术，广泛应用于工业自动化领域。
它可以模拟人手的运动和动作，具有高精度、高速度和高重复性的特点。
机械手的应用领域涵盖了生产线、仓储物流、医疗设备等多个行业，为提高生产效率和减少人工劳动的繁重程度作出了巨大贡献。
然而，机械手的设计、控制和优化仍然是一个充满挑战的领域。
本篇论文旨在对机械手的相关技术进行综述和分析，并对未来的发展方向进行展望。
2. 机械手的基本结构与工作原理机械手的基本结构通常由五个关节组成，分别是基座、肩关节、肘关节、腕关节和末端执行器。
每个关节可以单独或同时运动，通过在关节处连接电机和传动装置来实现。
机械手的工作原理是通过控制每个关节的运动轨迹和速度来实现特定的动作。
3. 机械手的控制方法目前，机械手的控制方法主要包括以下几种：3.1 基于传感器的反馈控制传感器可以用于检测机械手的位置、力和速度等参数，并实时反馈给控制系统。
基于传感器的反馈控制可以实现机械手的精确控制和故障检测。
3.2 预先设定的轨迹控制预先设定的轨迹控制是通过事先编程来控制机械手的运动轨迹。
这种控制方法适用于固定任务和重复性动作。
3.3 自适应控制自适应控制是一种能够根据外部环境和任务需求实时调整的控制方法。
它可以根据不同的工作条件和任务要求改变机械手的控制参数，提高其灵活性和适应性。
4. 机械手的应用领域机械手的应用领域广泛，包括但不限于以下几个方面：4.1 生产线机械手在生产线上可以完成多种任务，如装配、搬运、焊接等。
它可以提高生产效率和质量，并减少人员伤害的风险。
4.2 仓储物流机械手在仓储物流领域可以完成货物的搬运、堆垛和分类等任务。
它可以减少人工劳动，提高物流效率。
4.3 医疗设备机械手在医疗设备领域可以用于手术辅助和康复治疗等。
它可以提高手术的精确性和成功率，并减少对患者的损伤。
5. 机械手的优化与未来发展方向为了提高机械手的性能和适应性，还需要进行进一步的优化和改进。
机械手文献综述
文献综述1. 机械手概述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。
机械手涉及到机械学、力学、自动控制技术、电器液压技术、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。
工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。
它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。
机械手的快速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：一、它能部分的代替人工操作；二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、位置和时间来完成工件的传送与装卸；三、它能操作必要的工具进行装配和焊接，从而大大的改善了作业员的劳动条件，提高了劳动生产率，加快了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、噪音、粉尘以及带有放射性和污染的场合，应用更为广泛。
在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的重视。
机械手是一种能自动控制并可重新编程以变动的多功能机器，它有多个自由度，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，专用性比较强。
但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应用。
2. 机械手发展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、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。
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。
它的结构是：机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
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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机器人机械手技术综述一、引言机器人是现代高科技技术高度集成和融合的产物，它涉及机械、电子、控制、传感器、计算机、仿生学、人工智能、知识库系统以及认识科学等众多学科领域，是当代最具代表性的机电一体化技术之一[1]。
机械手是模拟人手的部分动作，按给定程序流程和技术要求实现自动抓取、搬运（码垛）或操作（装配、喷涂等）的自动机械装置。
随着我国工业自动化生产的迅速发展，可实现工件的加工、装配、传递等操作的自动化，已引起了人们广泛的重视。
在生产中应用工业机器人机械手可以提高自动化的生产水平和劳动生产率，可用工业机器人逐渐取代人工做某些单调、重复、繁重、危险的劳动。
针对工业机器人机械手结构进行深入研究，为了设计出结构最佳的机械手，对其进行力学分析是非常必要的。
对工业机器人机械手结构进行有限元建模及静力学和模态分析，这也是结构设计和分析所要研究的重要内容。
有限元法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解[2]。
有限元分析是目前应用最多，也是应用最广的结构优化设计。
有限元分析方法有较高的实用性,为工业机器人机械手结构的优化提供了理论基础。
本文采用有限元法进行机器人机械手结构的优化设计。
机器人的受力分析可分成静态分析和动态分析两大类，静态分析主要是研究关节处驱动扭矩与机械手臂杆之间的静力关系[3]。
动态分析的主要任务是讨论驱动力和机械手臂杆之间的运动关系，研究的主要目的是为了实现对机器人机械手的控制[3]。
对机器人进行有限元分析是为了检验机器人的结构设计是否满足强度和刚度要求，验证机器人机械结构设计振动稳定性要求，及时避免因结构设计不合理而造成的共振。
二、背景2000年日本HONDA（本田）公司诞生的“ASIMO”智能机器人，经过短短十多年发展迅速（如图1.1所示）。
ASIMO身高1.2m，可以双腿行走、跑步、爬楼梯，识别各种声音，还能够通过头部的照相机捕捉到的画面和事先设计好的程序进行图像处理[6]。
此外，他还具有基本的记忆与辨识本领。
本田公司将ASIMO定位为家用服务型智能机第 1 页器人，目标是进入家庭为人类服务。
因此，它的设计充分利用了人因工程的相关知识，注重考虑与人的友善和亲和力。
图1 HONDA公司生产的ASIMO智能仿人机器人2007年，日本Yaskawa Electric（安川电机）Motoman机器人公司开发出双臂机器人SDA10（见图1.2）。
它灵活的双臂可以独立或合作地完成各项任务，可以把一个东西直接从一只手传递到另一只手[7]。
Motoman SDA10还配备了语音识别技术，这让它甚至能按照人的口令执行相应的动作。
图2 Yaskawa Electric公司生产的Motoman SDA10图3 Motoman SDA10正在在烤煎饼Motoman SDA10身高135厘米，体重220Kg，每只手臂有7个自由度。
在一定范围内能自动工作，只须电源供电就将不间断工作，适合大型的快餐店。
Motoman SDA10可达智能制作煎饼的程度，烹饪完毕后会把食物放在盘子里进行调味[8]。
图 1.3为Motoman SDA10正在在烤煎饼。
图4 ABB公司生产的FRIDA作为电气自动化技术领域的领导者，全球500强之一的企业ABB推出了一款名为“FRIDA”的机器人。
尽管FRIDA拥有类似人类的双臂，但在现阶段它还没有简洁到适合安装在为人所设计的工作空间内。
要将FRIDA投入实际生产，还需要简化机器人的安装过程，并使之能迅速开始运行[9]。
2011年日本核泄漏事件，日本本田公司提供智能机械手（图1.4）来进行危险区域的工作，图1.5为机械手在关闭阀门。
设计出的工业机器人机械手可以取代人工从事核电站危险的工作，不仅可提高劳动生产效率，而且可以减少人身危险。
图5 本田公司生产的小型工业机械手图6 机械手进行阀门关闭作业扫地机器人（Sweeping Robot）是智能家用电器中的一种，能凭借一定的人工智能技术，自动在房间内完成地板清扫工作。
图1.6所示为两款家用扫地机器人。
图7 扫地机器人2013年国内科沃斯公司的地宝系列，劳伦斯老仆人系列、奥禾系列，福玛特006系列，Cicoos的iColor、Smart、Find三大系列等智能扫地机器人，满足大多数时尚消费人群的需求，为消费人群创造了更美好的生活体验。
随着科技的日趋先进，消费者的生活已不断的得到提高。
然而，人们对生活的品质要求却愈来愈高。
本课题就是在这样一个背景下展开工作的。
三、历史意义目前，市场上大型工业机器人已经日趋成熟。
市场上的工业机器人大多数从事焊接、装配、搬运、冲压和喷漆等工作。
而对于贴近人们生活层面的小型工业机器人机械手却很稀少，而我国在这一方面存在更大的空缺。
将工业机器人小型化，引入人们的生活做一些必要的工作，将大大提高人们的生活品质。
针对这一思想，本课题提出了小型七自由度工业机器人机械手。
工业上普遍采用六自由度，本文采用七自由度设计机械手更具灵活性。
本文通过运行Solidworks软件，对七自由度工业机器人机械手结构进行有限元建模，通过运行ANSYS Workbench软件对有限元模型进行静力学和模态分析，可以充分了解解机械手结构的特点，熟悉机械手结构有限元静力学分析和模态分析的基本原理和步骤，了解和掌握ANSYS软件的静力学分析和模态分析等基本功能，为以后从事设计机器人结构进行有限元分析及动力学分析打下基础。
四、国内外现状1、机器人的发展历史以及应用现状美国和日本多年来都引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。
在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展最为成熟。
同时，技术的不断创新一直都在指引着机器人学科的发展，使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。
机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。
以本田机器人发展史简述代介绍机器人的发展历史。
图8 ASIMO机器人的发展历程机器人技术己成为世界各国竞相发展的高新技术，其发展己成为衡量一个国家技术水平发展程度的重要指标之一，并且成为21 世纪各国争夺的经济技术制高点。
在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。
国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。
全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。
工业机器人是目前机器人领域中技术最成熟、应用最广泛的一类机器人。
工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业等领域。
在工业生产中，弧焊机器人、电焊机器人、装配机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量使用。
在制造业中，尤其是在汽车行业，如在毛坯制造、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测等作业中，机器人己逐步取代人工作业。
汽车行业首先是代表高技术的领域，投入也是相当大，也是率先广泛应用工业机器人的领域；从汽车行业应用工业机器人的发展现状和趋势，可以看出整个工业机器人的发展前景是非常好的。
2、我国机器人的发展现状我国的机器人产品生产企业比较少，每家企业年产值相比国外企业仍有较大的差距。
其中还包括一些机器人外围产品，没有形成规模化生产，规模经济并不突出。
从整体上来说，我国机器人产业还很薄弱，机器人研究仍然任重而道远。
在“十一五”863计划先进制造技术领域“仿人机器人高性能单元与系统”重点项目的支持下，浙江大学智能系统与控制研究所机器人实验室在2010年研制出机器人KONG-Ⅰ,随后研制出连续快速反应人形机机器人“悟”和机器人“空”。
下图为机器人“悟”和机器人“空”在对打乒乓球。
图9 浙江大学研发出首个连续快速反应人形机器人对于人类和许多动物来说，双手无疑是其最为重要、灵活的执行器官。
对于机器人来说，机器人整体水平的高低，最终能否按照人们的意图去执行工作，必须依赖一个操作灵巧、控制可靠的末端执行机构。
由哈尔滨工业大学和德国宇航中心(DLR)联合研制的HIT/DLR Hand II仿人五指灵巧手（图1.8），在外观上和人手已经极为相似，并且能够实现人手的一些基本操作。
在国内外诸多机构的仿生、生物、服务等类型的机器人研究中投入使用。
图1.8 哈工大仿人五指灵巧手（HIT/DLR Hand II）3、有限元法在机械系统设计中的应用现状有限元分析法（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。
还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
有限元法是60年代以来发展起来的新的数值计算方法，是计算机时代的产物。
虽然有限元的概念早在40年代就有人提出，但由于当时计算机尚未出现，它并未受到人们的重视。
随着计算机技术的发展，有限元法在各个工程领域中不断得到深入应用，现已遍及宇航工业、核工业、机电、化工、建筑、海洋等工业，是机械产品动、静、热特性分析的重要手段。
纵观当今国际上CAE软件的发展情况，可以看出有限元分析方法的一些发展趋势：与CAD软件的无缝集成；更为强大的网格处理能力。
程序面向用户的开放性；由求解线性问题发展到求解非线性问题；由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解。
当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD 软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。
目前，有限元法仍在不断发展，理论上不断完善，各种有限元分析程序包的功能越来越强大，使用越来越方便。
主要表现在以下几个方面：增加产品和工程的可靠性；在产品的设计阶段发现潜在的问题；经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本；缩短产品投向市场的时间；模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费。
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