摘要：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一个重要组成部分。机械手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。本文主要对机械手在工业中的应用情况，讲述了机械手发展的意义，接着讲述了机械手在各个领域的发展，然后对其在国内外的发展进行综述，最后对机械手的发展趋势进行了分析。
关键词：工业机械手；应用；发展前景
1.工业机械手的组成
机械手的形式是多种多样的，有的较为简单，有的较为复杂，但基本的组成形式是相同的，一般由执行机构、驱动机构、控制系统组成。
1.1执行机构
机械手的执行机构，由手、手腕、手臂、支柱组成。手是抓取机构，用来夹紧和松开工件，与人的手指相仿，能完成人手的类似动作。手腕是连接手指与手臂的元件，可以进行上下、左右和回转动作。简单的机械手可以没有手腕。支柱用来支撑手臂，也可以根据需要做成移动。手部安装在手臂的前端。手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕，以转动、伸曲手腕、开闭手指。机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和白由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘；手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的3个白由度都要精确地定位；躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
1.2驱动机构
机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。
2.机械手在汽车行业的应用
2.1搬运、安装作业
在汽车安装总线上，车身的装配、焊接、搬运、包装，检测等都离不开工业机械手，工业机器手已成为汽车生产线上不可缺少的一个环节而安装作业中机械手的应用更是随处可见，像轮胎、车门、车灯、座椅等的安装举例来说—轮胎装配机械手，它是工人装配轮胎时的辅助装置，能圆满地实现特定工位轮胎的搬运安装作业，工作平稳可靠，能实现机械自锁，结构刚性好，极大地降低了企业劳动成本，提高了工作效率和安全性，被广泛地应用于相关生产线。
2.2焊接作业
汽车焊接生产线上汽车零部件、底盘、车身的点焊作业都是通过由机械手实现的，例如点焊机器手、弧焊机器手等汽车行业对焊接的精度要求非常高，像汽车后桥的焊接，它需要连续焊接，就要求机械手能够连续轨迹控制如果由人工进行焊接，很容易就会出现焊接不一致的情况，而使用焊接机器人则可以避免这一现象
2.3喷漆作业
由于存在危险性等原因，汽车车身的喷涂工作，通常都会由工业机机械手进行喷涂机器人可柔性对应各种类型工件，可实现内外表面喷涂，其喷涂轨迹精确，保证了涂膜的均匀性，提高了涂覆品质和同时也提高了材料利用率，适应产品广。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4板材冲压作业
当前国内的汽车的零件大多是由金属板材冲压而成，其生产流程如下：板材原料入位一机械手抓取上料一高温加热电炉一高温板材出炉一机械手抓取上料一冲压机床沪压一机械手抓取下料一传输线组成这其中加工难点较多：板材温度高、板材薄、速度要求高、板材形态不规则、尺寸受限等等而机械手由于采用直线位移采用伺服电机与行星减速机机构结合的动为模式，速度快，加速平稳，定位精确，能够成功解决这一系列问题。
3.机械手发展的领域
3.1工业制造领域
机器人在传统制造业中可以保证机械加工的精度，同时也能提高其高效率，如汽很多制造业，像富士康和汽车生产线大量使用机械手。很多自动化生产线在现场焊接、电弧焊接、喷漆、切割、电子装配和物流系统处理、包装等工作，也是机器人的一部分完成。
3.2军事领域
排爆和排除炸弹等危险工作以前只能靠我们人去排除，当机械手应用后可以完全代替人去危险的地方工作，这样可以保护士兵的生命财产。
3.3医疗领域
在医疗行业众所周知使用最多的是纳米机器人，可以对肿瘤进行安全的切除，可以完成一些高难度的操作，很多医疗机器人可以更加准确的进行手术。
3.4娱乐领域
机器人广泛应用于娱乐领域，例如，机器人足球比赛、机器人跳舞、机器人和机器人操作比赛、宠物等。机械手是在机械化和自动化过程中发展的一种新装置。在现代生产过程中，机械手被广泛应用在自动生产线上，机器人的研制和生产已在附近成为高科技、新技术的迅速发展，把机械手和各种应用相结合创造出更大的利益，给人们带来更多的。
4.机械手的发展趋势
（1）工业机械手可继续改进，高速、高精度、高可靠性、易操作和维护。（2）机械结构的模块化，可重构开发。（3）工业机械手控制系统在基于PC机的开放式控制系统的方向发展，便于标准化和网络化设备；集成控制柜的改进、结构紧凑、模块化结构，提高了系统的可靠性、可操作性和可维护性。（4）传感器起着重要的作用，装配、焊接机器人还用于视觉、触觉传感器和使用融合技术的远程机器人；在产品配置系统的多传感器融合技术已经成熟的应用。（5）虚拟现实技术在机械手的仿真，从开发到排练的过程控制，如遥控器操作人员在操作环境中的遥控器的感觉。（6）当代遥控机器人系统的发展特点是非自治系统的人机交互控制的追求，是致力于运营商和机械手，形成一个完整的系统，智能机器人走出实验室进入实用化阶段。
5.结语
工业机械手已经成为行业及机器人等装备制造业中不可或缺的一部分，在今后的工业生产制造中，它既可提高劳动效率，也对环境要求低，还可以不间断工作。
参考文献：
[1]高强.浅析工业机械手[J].科学咨询（科技•管理），2017，（08）：61-62.
[2]张进华，王韬，洪军，王煜.软体机械手研究综述[J].机械工程学报，2017，53（13）：19-28.
[3]宁崧然.浅谈机械手的研究进展[J].中国设备工程，2017，（04）：179-181.
[4]郭洪武.浅析机械手的应用与发展趋势[J].中国西部科技，2012，11（10）：3+12.
[5]刘宇红，张明路，孟宪春，刘淑英，杨戈.移动机械手的稳定性及补偿方法现状与发展趋势[J].机电产品开发与创新，2008，（02）：5-7.
[6]陶湘厅.气动机械手的应用现状及发展前景[A].中国力学学会.庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（上）[C].中国力学学会：，2007：1.
论文作者:国静
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：机械手论文; 机器人论文; 工业论文; 作业论文; 手臂论文; 板材论文; 领域论文; 《基层建设》2017年第36期论文;