摘要：中国经济的快速增长，带动了各行各业的发展，中国工业技术已经进行了大范围的革新，传统的生产工艺已经满足不了工业快速发展的要求,因此机械手应运而生。本文简要的介绍了机械手，分析了机械手的使用价值与优点，讨论了机械手在未来工业的发展。
关键词：机械手；应用；未来发展
1.机械手概念
机械手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。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。
2.机械手驱动机构
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。
2.1液压驱动式
液压驱动式机械手通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。
2.2气压驱动式
其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。
2.3电气驱动式
电力驱动是机械手使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400kg），信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机（AC）为主要的驱动方式。由于电机速度高，通常须采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等）。有些机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动（DD）这既可使机构简化，又可提高控制精度。
2.4机械驱动式
机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于调整。其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.机械手在我国的发展
我国工业机械手的研究与开发起步较晚，比欧美要晚30年左右，起步于上世纪70年代，1972年我国第一台机械手在上海开发成功，随之全国各省都开始研制和应用机械手。从第一七个五年计划(1986-1990年)开始，我国政府大大加大了对工业机器人的重视程度，并且为此项目投入大量的资金，在众多学者及研究人员的参与下，研究开发并且制造了一系列的工业机器人，其中有山北京机械自动化研究所设计制造的喷涂机器人，广州机床研究所和北京机床研究所介作
设计制造的点焊机器人，大连机床研究所设计制造的氖弧焊机器人，沈阳工业大学设计制造的装卸载机器人等等。值得注意的是，这些机器人的控制器，都是山中国科学院沈阳自动化研究所和北京科技大学机器人研究所开发的。
4.机械手在国外的发展
在国外的现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。
5.机械手的实用价值与优点
机械手的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人工操作；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。因此，它能大大地改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到各先进工业国家的重视，并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我过，近几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在PLC控制系统控制下的气动机械手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；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。广泛采用工业机械手，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率。
6.结语
我国的工业机器人机械手产业必须由市场来拉动。工业机器人机械手作为高技术，它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。国内工业机器人机械手的研究正在超智能化、模块化、系统化、微型化、多功能化及高性能、自诊断、自修复趋势发展，以适应多样性、个性化的需求向更宽广的应用领域发展。
参考文献
[1]雷歌.水下作业型机械手的关键技术及发展趋势研究[J].科技创新与应用,2018(14):129-130+132.
[2]宁崧然.浅谈机械手的研究进展[J].中国设备工程,2017(04):179-181.
[3]边弘晔,何书龙,何元一,李学威.浅谈轻量化机械手发展前景[J].科技创新导报,2015,12(35):112-114.
[4]孙振燕.气动搬运机械手的机械结构设计思考[J].装备制造技术,2014(03):126-127.
[5]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.
论文作者:孙铭晨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：机械手论文; 机器人论文; 工业论文; 作业论文; 机械论文; 动作论文; 机构论文; 《基层建设》2018年第25期论文;