1、部分组成。手部是用来抓持工件或工具的部件，根据被抓持物件的形状尺寸重量材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动摆动移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降伸缩旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。般专用机械手有个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式气动式电动式机械式机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危。

2、研究工作，也取得了很多的成果，而且目前这几年来看，我们国家在高校里边，有很多单位从事机器人研究，很多研究生和博士生都在从事机器人方面的研究，目前我们国家比较有代表性的研究，有工业机器人，水下机器人，空间机器人，核工业的机器人，都在国际上应该处于领先水平，总体上我们国家与发达卸刀手手部属于弹簧夹持式手部，手指分为固定指和活动指，并属于支点回转型手指。在手臂伸出抓刀时，活动指应能自由张开，抓住刀后，特别是在运刀过程中活动指应夹紧并锁住，因此手指内有自锁机构。在镗铣床主轴套筒的端面和滑座悬伸支架上均设有使手指松开的导板共块，分型和型两种，刀具在手指中不允许有转动，以免刀柄的键槽错位，故在固定手指上装有定位键。卸刀时，卸刀手手臂前伸，当卡销碰到挡块的面时，如图.，是卡销缩回碰到面顶销可以自由运动，手指碰上刀柄便能自动张开插入梯形槽中当碰到面时，卡销被弹簧弹出，锁紧活动指，将刀柄。

3、抓取主轴上号刀，如图.主轴箱拉刀机构松开，主轴孔吹气滑座前伸拔刀，如图.卸刀手缩回，如图.装刀手前伸，如图.滑座后退，把号刀插入主轴孔，如图.主轴箱拉刀机构拉紧，停止吹气装刀手缩回，如图.手架转向刀库，如图.。手架转向刀库后机床即开始第六工序的加工，同时自动换刀循环进入第二阶段，把号刀送回刀库，包括五个动作横梁下降找第二排刀链，如图.滑座前伸卸刀手前伸滑座后退，把号刀插入刀套中卸刀手后退。然后转入第三阶段，是自动换刀装置变成下次换刀的换刀前状态，包括六个动作刀套链顺时针转动，把号刀送到换刀位置，横梁下降找第三排刀套链，如图.装刀手前伸，取号刀滑座前伸拔刀装刀手后退滑座后退横梁上升到最高位置，刀链反转，把号刀套送到换刀位置，如图.。这样就完成了整个自动换刀循环。换刀机器人手部设计.手部的基本结构组成部分和动作原理机械手的简介图.机械手机械手主要由手部运动机构和控制系统三大。

4、空自动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车摩托车工程机械家电等行业。我国机器人技术主题发展的战略目标是根据世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有第,危险恶劣环境作业机器人主要有防暴高压带电清扫星球检测油汽管道等机器人第二,医用机器人主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等第三,仿生机器人主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化低成本高可靠性和易于集成。图.和图.分别是中国新松机器自动化股份有限公司的轿车机器人焊接生产线和弧焊机器人。图.轿车机器人图.弧焊机器人目前主要单位像中科院沈阳自动化所，原机械部的北京自动化所，像哈尔滨工业大学，北京航空航天大学，清华大学，还包括中科院北京自动化所等等的些单位都做了非常重要的。

5、系数，通常取工作情况系数，主要考虑惯性力的影响。可近似按下式计算.式中运载工件时重力方向的最大上升加速度重力加速度，运载工具时重力方向的最大上升速度系统达到最高速度的时间，根据设计参数选取。般取。方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定。按表选取。被抓取刀具所受重力。表夹紧力的方位系数手指与工件位置手指是水平放置夹水平放置的工件手指是水平放置夹水平悬置放置的工件手指是水平放置夹垂直放置的工件手指是垂直放置夹水平放置的工件手指是垂直放置夹垂直放置的工件手指与工件形状平直指端夹方形件.,粗略计算.摩擦系数粗略计算.摩擦系数粗略计算.摩擦系数粗略计算形指端夹圆棒到选刀指令后开始自动换刀循环，其循环分三个阶段。第阶段完成向主轴上换刀，包括十个动作需要时间约秒，完成时间大约秒图.自动换刀机器人换刀演示图图.自动换刀机器人换刀演示图手架转向主轴，如图.卸刀手前伸，。

6、险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进步发展锻造设备的生产能力，改善热累等劳动条件。机械手首先是从美国开始研制的。年美国联合控制公司研制出第台机械手。换刀机械手的结构组成与动作原理本设计设计的是单臂双爪交叉型机械手，有撞到手和卸刀手，装刀手和卸刀手对称配置在手架上，其结构和尺寸完全相同只是几个主要零件形状相反。所以这里只介绍卸刀手的结构和动作原理。卸刀手的结构包括手臂和手抓。手臂伸缩运动机构由手架手臂油缸手指座和活塞杆组成。换刀机械手的结构，如图.手架手臂手指座手臂油缸活塞杆图.换刀机械手总体结构图图.机械手手指向剖视图卸刀手动作的原理如图.所示，活塞杆端固定在手架上，当压力油从油孔分别进到油缸的两腔时，推动油缸的缸体在燕尾形导轨上往复运动，其行程位置由装在手架上的行程开关进行检测，采用油缸端部锥面节流缓冲，端盖和活塞端面相碰定位。装刀手和卸刀。

7、抓牢，以后进行拔刀等动作。如图.，如装刀完毕即滑座缩回，作插刀运动，将刀具的刀柄插入机床主轴孔内，使卡销被型挡块的面压入，顶销能自由活动，手臂油缸缩回时，手指就从刀柄的梯形槽中自动滑脱，当卡销移到型挡块的面时，弹簧将卡销弹出将活动指锁住。手抓主要部件手指座如图.所示，由固定手指顶销卡销弹簧活动手挡块和销轴组成。图.手指座主视图和左视图.手部装置的选择与计算手指的设计对手部设计的要求有适当的夹紧力手部在工作时，应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变形小，且不损坏刀具。对于用于换刀的机械手应考虑采用自锁安全装置有足够的开闭范围夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时，个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭范围，可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关，如刀具的形状和尺寸，手指的形状和尺寸，般来说，如工作环境许可，开闭范围。

8、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。机器人化机械开始兴起。从年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之，纷纷探索开拓其实际应用的领域。存在的问题据专家介绍，我国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，如可靠性还较低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，我国已安装的国产工业机器人，只占全球已安装台数的左右。有关专家认为，产生以上差距的主要原因，是我国还没有形成机器人产业，当前机器人生产都是应用户的要求，面对单客户次设计。

9、大些较好。力求结构简单，重量轻，体积小手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。因此，在设计手部时，必须力求结构简单，重量轻，体积小。应保证工件在手指内的夹持精度保证每个被夹持的工件在手指内都有准确的相对位置，这对些有方位要求的场合更为重要，因此机械手的首部在夹持工件后应保持相对的位置精度。应考虑通用性和特殊要求般情况下首部多是专用的，为了扩大它的使用范围，提高他的通用化程度，以适应夹持不同尺寸和形状的工件需要，通常采用手指可调整的办法。如更换手指甚至更换整个手部。手指夹紧力的计算手指加在刀具上的夹紧力，是设计手部的主要依据。必须对其大小方向和作用点进行分析计算。般来说，夹紧力必须克服工件重力所产生的静载以及工件运动状态变化所产生的载荷惯性力或惯性力矩，以使工件保持可靠的夹紧状态。由公式.式中安。

10、图.日本川崎机器人图.日本安川机器人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。工业机器人控制系统向基于机的开放型控制器方向发展，便于标准化网络化器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构大大提高了系统的可靠性易操性和可维修性。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等传感器外，装配焊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。

11、形成的，存在品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本较高，而且质量可靠性不稳定等问题。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化设计，积极推进产业化进程。据专家介绍，我国制造行业和关键工序大部分仍然沿用传统的生产方式，有的仅是局部更新，这种情况严重制约了相关行业的发展。由于我们还不能自主设计和生产先进的大型自动化成套装备，更形不成整体配套能力，于是目前只能几乎全部依赖进口，产品被国外公司所垄断，由此严重制约了制造业的健康发展。工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况第,工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径,政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持,参考。

12、手臂移动导轨的方向相交成角，其焦点即是装刀手卸刀手前伸移到终点时手指的夹紧中心。日本政府和企业充分信任机器人，大胆使用机器人。机器人也没有辜负人们的期望，它在解决劳动力不足提高生产率改进产品质量和降低生产成本方面，发挥着越来越显著的作用，成为日本保持经济增长速度和产品竞争能力的支不可缺少的队伍。日本在汽车电子行业大量使用机器人生产，使日本汽车及电子产品产量猛增，质量日益提高，而制造成本则大为降低。从而使日本生产的汽车能够以价廉的绝对优势进军号称“汽车王国”的美国市场，并且向机器人诞生国出口日本产的实用型机器人。此时，日本价廉物美的家用电器产品也充斥了美国市场这使“山姆大叔”后悔不已。日本由于制造使用机器人，增大了国力，获得了巨大的好处，迫使美英法等许多国家不得不采取措施，奋起直追。图.是日本川崎公司后期的比较成熟的机器人产品，图.是日本安川机电公司比较成熟的机器人产品。。

参考资料：

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