动化装置，它是在机械化自动化生产过程中发展起来的种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛引用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬用装卸。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有定距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研制和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上技术上考虑是十分必要的。因此，进行机械手的研究和设计是非常有意义的。国内外发展状况国外发展状况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种智能的机械手。使它具有定的传感能力，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，量新产品达到轴，负载的产品系统总重已突破。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。国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势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，平均单机价格从年的万美元降至年的万美元。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。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。虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的索杰纳机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。国内发展状况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个基本单元。我国的工业机器人从年代七五科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过七五八五科技攻关，目前己基本掌握了机器人操作机的设计制造技术控制系统硬件和软件设计技术运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆弧焊点焊装配搬运等机器人其中有多台套喷漆机器人在二十余家企业的近条自动喷漆生产线站上获得规模应用，弧焊机器人己应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有定的距离，如可靠性低于国外产品机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距在应用规模上，我国己安装的国产工业机器人约台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，客户，次重新设计，品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本也不低，而且质量可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化通用化模块化设计，积极推进产业化进程我国的智能机器人和特种机器人在计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人双臂协调控制机器人爬壁机器人管道机器人等机种在机器人视觉力觉触觉声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了定的发展基础。但是在多传感器信息融合控制技术遥控加局部自主系统遥控机器人智能装配机器人机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在十五后期立于世界先进行列之中。机械手的发展趋势重复高精度精度是指机械手达到指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率死挡铁定位保证精度，端点到达前发信号切断油路，滑行缓冲手臂缩回和手臂上升由行程开关适时发信号，提前切断油路滑行缓冲并定位。此外，手臂伸缩缸和升降缸采用了电液换向阀换向，调节换向时间，亦增加缓冲效果。由于手臂的回转部分质量教大，转速较高，运动惯性矩较大，系统的手臂回转缸除采用单向调速阀回油节流调速外。还在回油路上安装有行程节流阀进行减速缓冲，最后由定位缸插销定位，满足定位精度要求。为使手指夹紧缸夹紧工件后不受系统压力波动的影响，保证牢固地夹紧工件，采用了液控单向阀的锁紧回路。手臂升降缸为立式液压缸，为支承平衡手臂运动部件的自重，采用了单向顺序阀的平衡回路。机械手液压系统图液压系统电磁铁动作表液压系统的工作顺序是由控制各个液压缸换向阀的电磁铁的得失电来工作的。电磁铁的动作表见表。表机械手液压系统电磁铁动作顺序表动作顺序插销定位手臂前伸手指张开手指抓料手臂上升手臂缩回手腕回转拔定位销手臂回转插定位销手臂前伸手臂中停手指张开手指闭合手臂缩回手臂下降手腕反转拔定位销手臂反转待料卸载本章小结对驱动机械手的基本回路液压阀和液压辅助元件进行了选择，设计出了液压系统原理图和电磁阀的动作顺序表。机械手的三维建模及装配设计任务设计零件杠杆支座，设计零件图如图所示。所使用的软件如图所示。介绍其在系统中三维模型的造型过程和零件的设计过程。本课题目的是进步了解的设计与造型的流程。图设计零件图图使用的设计软件设计前的准备在进行零件设计与加工前，首先为该零件建立个专用的文件夹，并将该文件夹设置为当前工作目录，这样来，在产品三维造型中产生的文件零件设计过程中产生的文件转换的数据文件及在模块中的加工文件会存入该文件夹下，使整个设计及加工过程产生的文件目了然,具体操作步骤如下建立零件专用文件夹。在用户计算机盘目录下建立个名为毕业论文的文件夹，建立的文件夹如图所示。图设定工作文件夹设置工作目录。启动，执行文件设置工作目录菜单命令如图所示。系统弹出如图所示的选取工作目录对话框,选择建立毕业论文文件夹。图菜单图工作目录三维造型新建模板新建个新的文档，点选文件新建打开新建窗口，点选零件实体默认名称和取消使用缺省模板点击确定,如图所示。打开模板选择窗口，选择以毫米牛秒为单位的模板如图所示。图新建对话框图模板选择图草绘模型选择草绘工具进入草绘设置窗口，如图所示。选择为基准平面，点击确定进入草绘模块，如图所示。图草绘工具图草绘选项卡选择创建圆工具创建直径为的圆，如图所示。图创建图草绘完成，点击完成图标。拉伸实体创建三维实体，使用拉伸工具，如图所示。拉伸的实体如图所示。图拉伸工具图拉伸实体在拉伸工具栏里输入厚度，如图所示。图拉伸选项卡点击确认按钮，完成第步实体建模。选择草绘工具，选择第个实体的下底面为基准平面，草绘直径为的圆，如图所示。图草绘圆图拉伸圆创建三维实体，使用拉伸工具，在拉伸工具栏里输入厚度，拉伸完的实体如图所示。继续创建三维实体，使用旋转工具，如图所示，定义内部草绘，选择面作为草绘平面进行草绘，草绘完的结果如图所示。图旋转工具图图草绘旋转截面在旋转工具栏里点击去除材料，如图所示。图旋转选项卡点击确认按钮，完成第二步实体建模，如图所示。图实体图图草绘拉伸截面继续创建三维实体，使用拉伸工具，进行第三步实体建模，选择面作为草绘平面进行草绘，草绘完的结果如图所示点击确认按钮，完成第三步实体建模并去除材料，如图所示。图去除材料后的效果图选择孔工具，绘制直径为的孔。以曲面拉伸作为放置平面，以旋转轴和平面作为偏移参照，分别偏移半径为，角度为，如图所示。图孔工具选项卡运用阵列工具对孔进行阵列，选择轴阵列，项目个均匀分布角度度，如图所示。图阵列工具选项卡最终结果图如图所示。图最终结果图装配设计任务以组件手部为对象,如图所示。介绍其在系统中零件的装配过程。和零件的三维建模样都要进行工作目录的设置此处略去。图手部装配图新建模板新建个新的文档，点选文件新建打开新建窗口，点选组件设计默认名称和取消使用缺省模板点击确定,如图所示。打开模板选择窗口，选择以毫米牛秒为单位的模板如图所示。图新建对话框图模板选择装配活塞。选择装配工具将活塞添加到组件，如图所示。图装配活塞在图标版上选取约束类型为缺省，如图所示。单击鼠标中键将该零件在缺省参照中装配。图装配工具选项卡装配杠杆支座。选择装配工具将杠杆支座添加到组件，单击放置按钮打开上滑参数面板，在约束类型下拉列表中选择对齐在偏移下拉列表中接受默认选项重合，然后选取如图所示的轴线作为参照。完成设置后的参数面板如图所示。参数面板图装配后的效果图图参数面板和装配后的效果图装配楔块。将杠杆支座隐藏。选择装配工具将楔块添加到组件，单击放置按钮打开上滑参数面板，在约束类型下拉列表中选择对齐在偏移下拉列表中接受默认选项重合，然后选取如图所示的轴线作为参照。再新建约束，在约束类型下拉列表中选择匹配在偏移下拉列表中接受默认选项重合，然后选取如图所示的平面作为参照。完成