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第一篇：機(jī)器人外文翻譯

沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文

機(jī) 器 人

工業(yè)機(jī)器人是在生產(chǎn)環(huán)境中以提高生產(chǎn)效率的工具，它能做常規(guī)乏味的裝配線工作，或能做那些對(duì)于工人來說是危險(xiǎn)的工作，例如，第一代工業(yè)機(jī)器人是用來在 核電站中更換核燃料棒，如果人去做這項(xiàng)工作，將會(huì)遭受有害的放射線的輻射。工業(yè)機(jī)器人亦能工作在裝配線上將小元件裝配到一起，如將電子元件安放在電路印制板，這樣，工人就能從這項(xiàng)乏味的常規(guī)工作中解放出來。機(jī)器人也能按程序要求用來拆除炸彈，輔助殘疾人，在社會(huì)的很多應(yīng)用場(chǎng)合下履行職能。

機(jī)器人可以認(rèn)為是將手臂末端的工具、傳感器和（或）手爪移到程序指定位置的一種機(jī)器。當(dāng)機(jī)器人到達(dá)位置后，它將執(zhí)行某種任務(wù)。這些任務(wù)可以是焊接、密封、機(jī)器裝料、拆卸以及裝配工作。除了編程以及系統(tǒng)的開停之外，一般來說這些工作可以在無(wú)人干預(yù)下完成。如下敘述的是機(jī)器人系統(tǒng)基本術(shù)語(yǔ)：

1.機(jī)器人是一個(gè)可編程、多功能的機(jī)械手，通過給要完成的不同任務(wù)編制各種動(dòng)作，它可以移動(dòng)零件、材料、工具以及特殊裝置。這個(gè)基本定義引導(dǎo)出后續(xù)段落的其他定義，從而描繪出一個(gè)完整的機(jī)器人系統(tǒng)。

2.預(yù)編程位置點(diǎn)是機(jī)器人為完成工作而必須跟蹤的軌跡。在某些位

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置點(diǎn)上機(jī)器人將停下來做某些操作，如裝配零件、噴涂油漆或焊接。這些預(yù)編程點(diǎn)貯存在機(jī)器人的貯存器中，并為后續(xù)的連續(xù)操作所調(diào)用，而且這些預(yù)編程點(diǎn)想其他程序數(shù)據(jù)一樣，可在日后隨工作需要而變化。因而，正是這種編程的特征，一個(gè)工業(yè)機(jī)器 人很像一臺(tái)計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)可在這里儲(chǔ)存、后續(xù)調(diào)用與編譯。

3.機(jī)器手是機(jī)器人的手臂，它使機(jī)器人能彎曲、延伸和旋轉(zhuǎn)，提供這些運(yùn)動(dòng)的是機(jī)器手的軸，亦是所謂的機(jī)器人的自由度。一個(gè)機(jī)器人能有3~16軸，自由度一詞總是與機(jī)器人軸數(shù)相關(guān)。

4.工具和手爪不是機(jī)器人自身組成部分，但它們是安裝在機(jī)器人手臂末端的附件。這些連在機(jī)器人手臂末端的附件可使機(jī)器人抬起工件、點(diǎn)焊、刷漆、電弧焊、鉆孔、打毛刺以及根據(jù)機(jī)器人的要求去做各種各樣的工作。

5.機(jī)器人系統(tǒng)還可以控制機(jī)器人的工作單元，工作單元是機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)所處的整體環(huán)境，該單元包括控制器、機(jī)械手、工作平臺(tái)、安全保護(hù)裝置或者傳輸裝置。所有這些為保證機(jī)器人完成自己任務(wù)而必須的裝置都包括在這一工作單元中。另外，來自外設(shè)的信號(hào)與機(jī)器人通訊，通知機(jī)器人何時(shí)裝配工件、取工件或放工件到傳輸裝置上。機(jī)器人系統(tǒng)有三個(gè)基本部件：機(jī)械手、控制器和動(dòng)力源。

A.機(jī)械手

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機(jī)械手做機(jī)器人系統(tǒng)中粗重工作，它包括兩個(gè)部分：機(jī)構(gòu)與附件，機(jī)械手也用聯(lián)接附件基座，圖21-1表示了一機(jī)器人基座與附件之間的聯(lián)接情況。

機(jī)械手基座通常固定在工作區(qū)域的地基上，有時(shí)基座也可以移動(dòng)，在這種情況下基座安裝在導(dǎo)軌回軌道上，允許機(jī)械手從一個(gè)位置移到另外一個(gè)位置。

正如前面所提到的那樣，附件從機(jī)器人基座上延伸出來，附件就是機(jī)器人的手臂，它可以是直動(dòng)型，也可以是軸節(jié)型手臂，軸節(jié)型手臂也是大家所知的關(guān)節(jié)型手臂。

機(jī)械臂使機(jī)械手產(chǎn)生各軸的運(yùn)動(dòng)。這些軸連在一個(gè)安裝基座上，然后再連到拖架上，拖架確保機(jī)械手停留在某一位置。

在手臂的末端上，連接著手腕（圖21-1），手腕由輔助軸和手腕凸緣組成，手腕是讓機(jī)器人用戶在手腕凸緣上安裝不同的工具來做不同的工作。

機(jī)械手的軸使機(jī)械手在某一區(qū)域內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，我們將這個(gè)區(qū)域?yàn)闄C(jī)器人的工作單元，該區(qū)域的大小與機(jī)械手的尺寸相對(duì)應(yīng)，圖21-2列舉了一個(gè)典型裝配機(jī)器人的工作單元。隨著機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸的增加，工作單元的范圍也必須相應(yīng)的增加。

機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)有執(zhí)行元件或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來控制。執(zhí)行元件或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

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允許各軸力經(jīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)械傳動(dòng)鏈相匹配。由鏈、齒輪和滾珠絲杠組成的機(jī)械傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)著機(jī)器人的各軸。

B.控制器

機(jī)器人控制器是工作單元的核心?？刂破鲀?chǔ)存著預(yù)編程序供后續(xù)調(diào)用、控制外設(shè)，及與廠內(nèi)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊以滿足產(chǎn)品更新的需要。

控制器用于控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)和在工作單元內(nèi)控制機(jī)器人外設(shè)。用戶可通過手持的示教盒將機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的程序編入控制器。這些信息儲(chǔ)存在控制器的儲(chǔ)存器中以備后續(xù)調(diào)用，控制器儲(chǔ)存了機(jī)器人系統(tǒng)的所有編程數(shù)據(jù)，它能儲(chǔ)存幾個(gè)不同的程序，并且所有這些程序均能編輯。

控制器要求能夠在工作單元內(nèi)與外設(shè)進(jìn)行通信。例如控制器有一個(gè)輸入端，它能標(biāo)識(shí)某個(gè)機(jī)加工操作何時(shí)完成。當(dāng)該加工循環(huán)完成后，輸入端接通，告訴控制器定位機(jī)械手以便能抓取已加工工件，隨后，機(jī)械手抓取一未加工件，將其放置在機(jī)床上。接著，控制器給機(jī)床發(fā)出開始加工的信號(hào)。

控制器可以由根據(jù)事件順序而步進(jìn)的機(jī)械式輪鼓組成，這種類型的控制器可用在非常簡(jiǎn)單的機(jī)械系統(tǒng)中。用于大多數(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中的控制器代表現(xiàn)代電子學(xué)的水平，是更復(fù)雜的裝置，即它們是由微處理器操縱的。這些微處理器可以是8位、16位或32位處理器。它們可以使得控制器在操作過程中顯得非常柔性。

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控制器能通過通信線發(fā)送電信號(hào)，使它能與機(jī)械手各軸交流信息，在機(jī)器人的機(jī)械手和控制器之間的雙向交流信息可以保持系統(tǒng)操作和位置經(jīng)常更新，控制器亦能控制安裝在機(jī)器人手腕上的任何工具。

控制器也有與廠內(nèi)各計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的任務(wù)，這種通信聯(lián)系使機(jī)器人成為計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。

存儲(chǔ)器。給予微處理器的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要與固態(tài)的存儲(chǔ)裝置相連，這些存儲(chǔ)裝置可以是磁泡，隨機(jī)存儲(chǔ)器、軟盤、磁帶等。每種記憶存儲(chǔ)裝置均能貯存、編輯信息以備后續(xù)調(diào)用和編輯。

C.動(dòng)力源

動(dòng)力源是給機(jī)器人和機(jī)械手提供動(dòng)力的單元。傳給機(jī)器人系統(tǒng)的動(dòng)力源有兩種，一種是用于控制器的交流電，另一種是用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械手各軸的動(dòng)力源，例如，如果機(jī)器人的機(jī)械手是有液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)的，控制信號(hào)便傳送到這些裝置中，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。

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液壓與氣壓系統(tǒng)

僅有以下三種基本方法傳遞動(dòng)力：電氣，機(jī)械和流體。大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際上是將三種方法組合起來而得到最有效的最全面的系統(tǒng)。為了合理地確定采取哪種方法。重要的是了解各種方法的顯著特征。例如液壓系統(tǒng)在長(zhǎng)距離上比機(jī)械系統(tǒng)更能經(jīng)濟(jì)地傳遞動(dòng)力。然而液壓系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)相比，傳遞動(dòng)力的距離較短。

液壓動(dòng)力傳遞系統(tǒng)涉及電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)裝置和壓力和流量控制，總的來說，該系統(tǒng)包括：

泵：將原動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換成作用在執(zhí)行部件上的液壓能。閥：控制泵產(chǎn)生流體的運(yùn)動(dòng)方向、產(chǎn)生的功率的大小，以及到達(dá)執(zhí)行部件流體的流量。功率大小取決于對(duì)流量和壓力大小的控制。

執(zhí)行部件：將液壓能轉(zhuǎn)成可用的機(jī)械能。

介質(zhì)即油液：可進(jìn)行無(wú)壓縮傳遞和控制，同時(shí)可以潤(rùn)滑部件，使閥體密封和系統(tǒng)冷卻。

聯(lián)接件：聯(lián)接各個(gè)系統(tǒng)部件，為壓力流體提供功率傳輸通路，將液體返回油箱（貯油器）。

油液貯存和調(diào)節(jié)裝置：用來確保提供足夠質(zhì)量和數(shù)量并冷卻的液體。

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液壓系統(tǒng)在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。例如沖壓`鋼類工件的磨削幾一般加工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、航天技術(shù)、深?？碧?、運(yùn)輸、海洋技術(shù)，近海天然氣和石油勘探等行業(yè)，簡(jiǎn)而言之，在日常生活中有人不從液壓技術(shù)中得到某種益處。

液壓系統(tǒng)成功而又廣泛使用的秘密在于它的通用性和易操作性。液壓動(dòng)力傳遞不會(huì)象機(jī)械系統(tǒng)那樣受到機(jī)器幾何形狀的制約，另外，液壓系統(tǒng)不會(huì)像電氣系統(tǒng)那樣受到材料物理性能的制約，它對(duì)傳遞功率幾乎沒有量的限制。例如，一個(gè)電磁體的性能受到鋼的磁飽和極限的限制，相反，液壓系統(tǒng)的功率僅僅受材料強(qiáng)度的限制。

企業(yè)為了提高生產(chǎn)率將越來越依靠自動(dòng)化，這包括遠(yuǎn)程和直接控制生產(chǎn)操作、加工過程和材料處理等。液壓動(dòng)力之所以成為自動(dòng)化的組成部分，是因?yàn)樗腥缦轮饕奶攸c(diǎn)：

1.控制方便精確

通過一個(gè)簡(jiǎn)單的操作桿和按扭，液壓系統(tǒng)的操作者便能立即起動(dòng)，停止、加減速和能提供任意功率、位置精度為萬(wàn)分之一英寸的位置控制力。圖13-1是一個(gè)使飛機(jī)駕駛員升起和落下起落架的液壓系統(tǒng)，當(dāng)飛行向某方向移動(dòng)控制閥，壓力油流入液壓缸的某一腔從而降下起落架。飛行員向反方向移動(dòng)控制閥，允許油液進(jìn)入液壓缸的另一腔，便收回起落架。

2.增力 一個(gè)液壓系統(tǒng)（沒有使用笨重的齒輪、滑輪和杠桿）能簡(jiǎn)單

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有效地將不到一盎司的力放大產(chǎn)生幾百噸的輸出。

3.恒力或恒扭矩

只有液壓系統(tǒng)能提供不隨速度變化而變化的恒力或恒扭矩，他可以驅(qū)動(dòng)對(duì)象從每小時(shí)移動(dòng)幾英寸到每分鐘幾百英寸，從每小時(shí)幾轉(zhuǎn)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)。

4.簡(jiǎn)便、安全、經(jīng)濟(jì)

總的來說，液壓系統(tǒng)比機(jī)械或電氣系統(tǒng)使用更少的運(yùn)動(dòng)部件，因此，它們運(yùn)行與維護(hù)簡(jiǎn)便。這使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠。例如 一種用于車輛上的新型動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制裝置一淘汰其他類型的轉(zhuǎn)向動(dòng)力裝置，該轉(zhuǎn)向部件中包含有人力操縱方向控制閥和分配器。因?yàn)檗D(zhuǎn)向部件是全液壓的，沒有方向節(jié)、軸承、減速齒輪等機(jī)械連接，使得系統(tǒng)簡(jiǎn)單緊湊。

另外，只需要輸入很小的扭矩就能產(chǎn)生滿足極其惡劣的工作條件所需的控制力，這對(duì)于因操作空間限制而需要小方向盤的場(chǎng)合很重要，這也是減輕司機(jī)疲勞度所必須的。

液壓系統(tǒng)的其他優(yōu)點(diǎn)包括雙向運(yùn)動(dòng)、過載保護(hù)和無(wú)級(jí)變速控制，在已有的任何動(dòng)力、系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)也具有最大的單位質(zhì)量功率比。

盡管液壓系統(tǒng)具有如此的高性能，但它不是可以解決所有動(dòng)力傳遞問題的靈丹妙藥。液壓系統(tǒng)也有缺點(diǎn)，液壓油有污染，并且泄露不可能完全避免，另外如果油液滲漏發(fā)生在灼熱設(shè)備附近，大多數(shù)液壓油能引起火災(zāi)。

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氣壓系統(tǒng)

氣壓系統(tǒng)是用壓力氣體傳遞和控制動(dòng)力，正如名稱所表明的那樣，氣壓系統(tǒng)通常用空氣（不用其他氣體）作為流體介質(zhì)，因?yàn)榭諝馐前踩⒊杀镜投蛛S處可得的流體，在系統(tǒng)部件中產(chǎn)生電弧有可能點(diǎn)燃泄露物的場(chǎng)合下（使用空氣作為介質(zhì)）尤其安全。

在氣壓系統(tǒng)中，壓縮機(jī)用來壓縮并提供所需的空氣。壓縮機(jī)一般有活塞式、葉片式和螺旋式等類型。壓縮機(jī)基本上是根據(jù)理想氣體法則，通過減小氣體體積來增加氣體壓力的。氣壓系統(tǒng)通?？紤]采用大的中央空氣壓縮機(jī)作為一個(gè)無(wú)限量的氣源，這類似于電力系統(tǒng)中只要將插頭插入插座邊可獲得電能。用這種方法，壓力氣體可以總氣體源輸送到整個(gè)工廠的各個(gè)角落，壓力氣體可通過空氣濾清器除去污物，這些污染可能會(huì)損壞氣動(dòng)組件的精密配合部件如閥和汽缸等，隨后輸送到各個(gè)回路中，接著空氣流經(jīng)減壓閥以減小氣壓值適合某一回路使用。因?yàn)榭諝獠皇呛玫臐?rùn)滑油，氣壓系統(tǒng)需要一個(gè)油霧器將細(xì)小的油霧注射到經(jīng)過減壓閥減壓空氣中，這有幫助于減少氣動(dòng)組件精密配合運(yùn)動(dòng)件的磨損。

由于來自大氣中的空氣含不同數(shù)量的水分，這些水分是有害的，它可以帶走潤(rùn)滑劑引起的過分磨損和腐蝕，因此，在一些使用場(chǎng)合中，要用空氣干燥器來除去這些有還的水分。由于氣壓系統(tǒng)直接向大氣排

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氣，會(huì)產(chǎn)生過大的噪聲，因此可在氣閥和執(zhí)行組件排氣口安裝銷聲器來降低噪聲，以防止操作人員因接觸噪聲及高速空氣粒子有可能引發(fā)的傷害。

用氣動(dòng)系統(tǒng)代替液壓系統(tǒng)有以下幾條理由：液體的慣性遠(yuǎn)比氣體大，因此，在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行組件加速減速和閥突然開啟關(guān)閉時(shí)，油液的質(zhì)量更是一個(gè)潛在的問題，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，產(chǎn)生加速度運(yùn)動(dòng)油液所需的力要比加速同等體積空氣所需的力高出許多倍。液體比氣體具有更大的粘性，這會(huì)因?yàn)閮?nèi)摩擦而引起更大的壓力和功率損失；另外，由于液壓系統(tǒng)使用的液體要與大氣隔絕，故它們需要特殊的油箱和無(wú)泄露系統(tǒng)設(shè)計(jì)。氣壓系統(tǒng)使用可以直接排到周圍環(huán)境中的空氣，一般來說氣壓系統(tǒng)沒有液體系統(tǒng)昂貴。

然而，由于空氣的可壓縮性，使得氣壓系統(tǒng)執(zhí)行組件不可能得到精確的速度控制和位置控制。氣壓系統(tǒng)由于壓縮機(jī)局限，其系統(tǒng)壓力相當(dāng)?shù)停ǖ陀?50psi），而液壓力可達(dá)1000psi之高，因此液壓系統(tǒng)可以是大功率系統(tǒng)，而氣動(dòng)系統(tǒng)僅用于小功率系統(tǒng)，典型例子有沖壓、鉆孔、夾緊、組裝、鉚接、材料處理和邏輯控制操作等。

第二篇：關(guān)于現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手外文文獻(xiàn)翻譯@中英文翻譯@外文翻譯

附錄

About Modenr Industrial Manipulayor Robot is a type of mechantronics equipment which synthesizes the last research achievement of engine and precision engine, micro-electronics and computer, automation control and drive, sensor and message dispose and artificial intelligence and so on.With the development of economic and the demand for automation control, robot technology is developed quickly and all types of the robots products are come into being.The practicality use of robot not only solves the problems which are difficult to operate for human being, but also advances the industrial automation program.Modern industrial robots are true marvels of engineering.A robot the size of a person can easily carry a load over one hundred pounds and move it very quickly with a repeatability of 0.006inches.Furthermore these robots can do that 24hours a day for years on end with no failures whatsoever.Though they are reprogrammable, in many applications they are programmed once and then repeat that exact same task for years.At present, the research and development of robot involves several kinds of technology and the robot system configuration is so complex that the cost at large is high which to a certain extent limit the robot abroad use.To development economic practicality and high reliability robot system will be value to robot social application and economy development.With he rapid progress with the control economy and expanding of the modern cities, the let of sewage is increasing quickly;with the development of modern technology and the enhancement of consciousness about environment reserve, more and more people realized the importance and urgent of sewage disposal.Active bacteria method is an effective technique for sewage disposal.The abundance requirement for lacunaris plastic makes it is a consequent for plastic producing with automation and high productivity.Therefore, it is very necessary to design a manipulator that can automatically fulfill the plastic holding.With the analysis of the problems in the design of the plastic

holding manipulator and synthesizing the robot research and development condition in recent years, a economic scheme is concluded on the basis of the analysis of mechanical configuration, transform system, drive device and control system and guided by the idea of the characteristic and complex of mechanical configuration, electronic, software and hardware.In this article, the mechanical configuration combines the character of direction coordinate which can improve the stability and operation flexibility of the system.The main function of the transmission mechanism is to transmit power to implement department and complete the necessary movement.In this transmission structure, the screw transmission mechanism transmits the rotary motion into linear motion.Worm gear can give vary transmission ratio.Both of the transmission mechanisms have a characteristic of compact structure.The design of drive system often is limited by the environment condition and the factor of cost and technical lever.The step motor can receive digital signal directly and has the ability to response outer environment immediately and has no accumulation error, which often is used in driving system.In this driving system, open-loop control system is composed of stepping motor, which can satisfy the demand not only for control precision but also for the target of economic and practicality.On this basis, the analysis of stepping motor in power calculating and style selecting is also given.The analysis of kinematics and dynamics for object holding manipulator is given in completing the design of mechanical structure and drive system.Current industrial approaches to robot arm control treat each joint of the robot arm as a simple joint servomechanism.The servomechanism approach models the varying dynamics of a manipulator inadequately because it neglects the motion and configuration of the whole arm mechanism.These changes in the parameters of the controlled system sometimes are significant enough to render conventional feedback control strategies ineffective.The result is reduced servo response speed and damping, limiting the precision and speed of the end-effecter and making it appropriate only for limited-precision tasks.Manipulators controlled in this manner move at slow speeds with unnecessary vibrations.Any significant performance gain in this and other areas of robot arm control require the consideration of more efficient dynamic models, sophisticated control approaches, and the use of dedicated computer architectures and parallel processing techniques.In the industrial production and other fields, people often endangered by such factors as high temperature, corrode, poisonous gas and so forth at work, which have increased labor intensity and even jeopardized the life sometimes.The corresponding problems are solved since the robot arm comes out.The arms can catch, put and carry objects, and its movements are flexible and diversified.It applies to medium and small-scale automated production in which production varieties can be switched.And it is widely used on soft automatic line.The robot arms are generally made by withstand high temperatures, resist corrosion of materials to adapt to the harsh environment.So they reduced the labor intensity of the workers significantly and raised work efficiency.The robot arm is an important component of industrial robot, and it can be called industrial robots on many occasions.Industrial robot is set machinery, electronics, control, computers, sensors, artificial intelligence and other advanced technologies in the integration of multidisciplinary important modern manufacturing equipment.Widely using industrial robots, not only can improve product quality and production, but also is of great significance for physical security protection, improvement of the environment for labor, reducing labor intensity, improvement of labor productivity, raw material consumption savings and lowering production costs.There are such mechanical components as ball footbridge, slides, air control mechanical hand and so on in the design.A programmable controller, a programming device, stepping motors, stepping motors drives, direct current motors, sensors, switch power supply, an electromagnetism valve and control desk are used in electrical connection.Robot is the automated production of a kind used in the process of crawling and moving piece features automatic device, which is mechanized and automated production process developed a new type of device.In recent years, as electronic technology, especially computer extensive use of robot development and production of hightech fields has become a rapidly developed a new technology, which further promoted the development of robot, allowing robot to better achieved with the combination of mechanization and automation.Robot can replace humans completed the risk of duplication of boring work, to reduce human labor intensity and improve labor productivity.Manipulator has been applied more and more widely, in the machinery industry, it can be used for parts assembly, work piece handling, loading and unloading, particularly in the automation of CNC machine tools, modular machine tools more commonly used.At present, the robot has developed into a FMS flexible manufacturing systems and flexible manufacturing cell in an important component of the FMC.The machine tool equipment and machinery in hand together constitute a flexible manufacturing system or a flexible manufacturing cell, it was adapted to small and medium volume production, you can save a huge amount of the work piece conveyor device, compact, and adaptable.When the work piece changes, flexible production system is very easy to change will help enterprises to continuously update the marketable variety, improve product quality, and better adapt to market competition.At present, China's industrial robot technology and its engineering application level and comparable to foreign countries there is a certain distance, application and industrialization of the size of the low level of robot research and development of a direct impact on raising the level of automation in China, from the economy, technical considerations are very necessary.Therefore, the study of mechanical hand design is very meaningful.關(guān)于現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手

機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化裝置，它綜合運(yùn)用了機(jī)械與精密機(jī)械、微電子與計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制與驅(qū)動(dòng)、傳感器與信息處理以及人工智能等多學(xué)科的最新研究成果，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和各行各業(yè)對(duì)自動(dòng)化程度要求的提高，機(jī)器人技術(shù)得到了迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品。現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人是人類真正的奇跡工程。一個(gè)像人那么大的機(jī)器人可以輕松地抬起超過一百磅并可以在誤差0.006英寸內(nèi)重復(fù)運(yùn)動(dòng)。更重要的是這些機(jī)器人可以每天24小時(shí)不停止地工作。在許多應(yīng)用中他們是通過編程控制的，但是他們一旦編程一次，他們可以重復(fù)地做同一個(gè)工作許多年。機(jī)器人產(chǎn)品的實(shí)用化，既解決了許多單靠人力難以解決的實(shí)際問題，又促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程。

目前，由于機(jī)器人的研制和開發(fā)涉及多方面的技術(shù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開發(fā)和研制的成本普遍較高，在某種程度上限制了該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，因此，研制經(jīng)濟(jì)型、實(shí)用化、高可靠性機(jī)器人系統(tǒng)具有廣泛的社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化的快速發(fā)展，城市污染排水放量增長(zhǎng)很快，污水處理已經(jīng)擺在了人們的議事日程上來。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類知識(shí)水平的提高，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到污水處理的重要性和迫切性，科學(xué)家和研究人員發(fā)現(xiàn)塑料制品在水中時(shí)用于污水處理的很有效地污泥菌群的附著體。塑料制品的大量需求，使得塑料制品生產(chǎn)的自動(dòng)化和高效率要求成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。本文結(jié)合塑料一次擠出成型機(jī)和塑料抓取機(jī)械手的研制過程中出現(xiàn)的問題，綜述近幾年機(jī)器人技術(shù)研究和發(fā)展的狀況，在從分發(fā)揮機(jī)、電、軟、硬件各自特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的基礎(chǔ)上，對(duì)物料抓取機(jī)械手整體機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，提出了一套經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)方案。采用直角坐標(biāo)和關(guān)節(jié)坐標(biāo)相結(jié)合的框架式機(jī)械結(jié)構(gòu)形式，這種方式能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和操作靈活性。傳動(dòng)裝置的作用是將驅(qū)動(dòng)元件的動(dòng)力傳遞給機(jī)器人機(jī)械手相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)各種必要的運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)方式上采用結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比答得蝸輪蝸桿傳動(dòng)和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的螺旋傳動(dòng)。機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往受到作業(yè)環(huán)境條件的限制，同時(shí)也要考慮價(jià)格因素的影響以及能夠達(dá)到的技術(shù)水平。由于步進(jìn)電機(jī)能都直接接收數(shù)字量，響應(yīng)速度快而且工作可靠并無(wú)累計(jì)誤差，常用作數(shù)字控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力元件，因此，在驅(qū)動(dòng)裝置中采用由步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的環(huán)控制方式，這種方式技能滿足控制精度的要求，又能達(dá)到經(jīng)濟(jì)型、實(shí)用化目的。

目前的工業(yè)機(jī)械臂控制將每一個(gè)機(jī)械臂的聯(lián)合看做一個(gè)簡(jiǎn)單的聯(lián)合伺服。伺服方法不能從分地模仿不同的動(dòng)力學(xué)機(jī)械手，因?yàn)樗雎粤藱C(jī)械手整體的運(yùn)動(dòng)和配置。這些控制系統(tǒng)的參數(shù)的變化有時(shí)是足夠重要，以至于使常規(guī)的反饋控制方法失效。其結(jié)果是減少了伺服相應(yīng)的速度和阻尼，限制了京都和最終效應(yīng)的速度，使系統(tǒng)僅適用于有限精度的工作。機(jī)械手以這種方式控制速度降低而沒有不必要的震動(dòng)。任何在這一領(lǐng)域和其它領(lǐng)域的機(jī)械臂性能增益要求更有效率的動(dòng)態(tài)模型、精密的控制方法、專門的計(jì)算機(jī)架構(gòu)和并行處理技術(shù)。

在工業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危及生命。自從機(jī)械手問世以來，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機(jī)械手可在空間抓、放、搬運(yùn)物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。機(jī)械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體化的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。

工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展, 出現(xiàn)了數(shù)控加工中心,它在減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí), 大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。但數(shù)控加工中常見的上下料工序, 通常仍采用人工操作或傳統(tǒng)繼電器控制的半自動(dòng)化裝置。前者費(fèi)時(shí)費(fèi)工、效率低;后者因設(shè)計(jì)復(fù)雜, 需較多繼電器,接線繁雜, 易受車體振動(dòng)干擾,而存在可靠性差、故障多、維修困難等問題。可編程序控制器PLC控制的上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)動(dòng)作簡(jiǎn)便、線路設(shè)計(jì)合理、具有較強(qiáng)的抗干擾能力, 保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,降低了維修率, 提高了工作效率。機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電氣液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。

機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)......機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，它是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手能代替人類完成危險(xiǎn)、重復(fù)枯燥的工作，減輕人類勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)力。機(jī)械手越來越廣泛的得到了應(yīng)用，在機(jī)械行業(yè)中它可用于零部件組裝，加工工件的搬運(yùn)、裝卸，特別是在自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床上使用更普遍。目前，機(jī)械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中一個(gè)重要組成部分。把機(jī)床設(shè)備和機(jī)械手共同構(gòu)成一個(gè)柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，它適應(yīng)于中、小批量生產(chǎn)，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，而且適應(yīng)性很強(qiáng)。當(dāng)工件變更時(shí)，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)很容易改變，有利于企業(yè)不斷更新適銷對(duì)路的品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量，更好地適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。而目前我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開發(fā)直接影響到我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。因此，進(jìn)行機(jī)械手的研究設(shè)計(jì)是非常有意義的。