四自由度气动式机械手设计摘要节式结构和程序控制。日本是工业机械手发展最快应用最多的国家。自年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。前苏联自六十年代开始发展应用机械手，至年底，其中半是国产，半是进口。目前，工业机械手大部分还属于第代，主要依靠工人进行控制改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统，具有视觉触觉能力，甚至听想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，是机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统和柔性制造单元中的重要环。.气动技术及气动机械手的发展过程气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制自动控制的重要手段之。大约开始于年，发明能产生个大气压左右压力的空气压缩机。年，人们第次利用气缸做成气动刹车装置，将它成功地用到火车的制动上。世纪年代初，气动技术成功地应用于自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。至年代初，大多数气压元件从液压元件改造或演变过来，体积很大。年代，开始构成工业控制系统，自成体系，不再与风动技术相提并论。在年代，由于气动技术与电子技术的结合应用，在自动化控制领域得到广泛的推广。年代进入气动集成化微型化的时代。年代至今，气动技术突破了传统的死区，经历着飞跃性的发展，人们克服了阀的物理尺寸局限，真空技术日趋完美，高精度模块化气动机械手问世，智能气动这概念产生，气动伺服定位技术使气缸高速下实现任意点自动定位，智能阀岛十分理想地解决了整个自动生产线的分散与集中控制问题。气动机械手作为机械手的种，它具有结构简单重量轻动作迅速平稳可靠节能和不污染环境等优点而被广泛应用。气动机械手强调模块化的形式，现代传输技术的气动机械手在控制方面采用了先进的阀岛技术可重复编程等，气动伺服系统可实现任意位置上的精确定位，在执行机构上全部采用模块化的拼装结构。年代初，由布鲁塞尔皇家军事学院•教授领导的综合技术部开发研制的电子气动机器人“阿基里斯”六脚勘探员，是气动技术控制技术和传感技术完美结合产生的“六足动物”。个脚中的每个脚都有个自由度，个直线气缸把脚提起放下，个摆动马达控制脚伸展退回运动，另个摆动马达则负责围绕脚的轴心做旋转之用。由汉诺威大学材料科学研究院设计的气动攀墙机器人，它集遥感技术和真空技术于体，成功地解决了垂直攀缘等视为危险工作的操作问题。电子气动机器人，能与人亲切地握手，它的头部腰部手能与人类样弯曲运动，并且有良好的柔韧性。在幕后操纵人员的操作下或通过自身的编程控制能与人进行对话，或作自我介绍等。电子气动机器人集电子技术气动技术和人工智能为体，它告诉我们，气动技术能够实现机器人中最难解决的灵活的自由度，具有在足够工作空间的适应性高精度和快速灵敏的反应能力。.机械手未来的发展趋势重复高精度精度是指机器人机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要，如果个机器人定位不够精确，通常会显示个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是个随机误差的范围，它通过定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展，以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。气动机械手的重复精度将越来越高，它的应用领域也将更广阔，如核工业和军事工业等。模块化有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术，而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置，使机械手运动自如。由于模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承，使它具有高刚性高强度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新代气动机械手的个重要特点。模块化气动机械手使同机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能，扩大了机械手的应用范围，是气动机械手的个重要的发展方向。智能阀岛的出现对提高模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了十分重要的支持作用。因为智能阀岛本来就是模块化的设备，特别是紧凑型阀岛，它对分散上的集中控制起了十分重要的作用，特别对机械手中的移动模块。无给油化为了适应食品医药生物工程电子纺织精密仪器等行业的无污染要求，不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步，新型材料如烧结金属石墨材料的出现，构造特殊用自润滑材料制造的无润滑元件，不仅节省润滑油不污染环境，而且系统简单摩擦性能稳定成本低寿命长。机电气体化由“可编程序控制器传感器气动元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面发展与电子技术相结合的自适应控制气动元