玩具箱玩具柜关闭件试验机（机械手）设计(2)
1.2 典型工业机械手：装配线机械手的构成
装配线机械手在多数情况下是这样定义的：在工业生产的装配生产应用领域中的，一种能代替人完成装配﹑自动控制的多功能﹑多自由度工业机器人。它的整个结构常常由执行机构﹑驱动部分﹑控制系统等部分组成[4]。
1.2.1 执行机构
执行机构是能够完成各种动作的部件的总称，基本包括以下几个部分：
1、 手部：直接或（通过垫板等）间接与工件接触的部分，根据实际要求，机械手手部往往设计成快换式，这样就可以根据不同装配的要求，更换不同手爪，从而圆满地完成不同形状工件的装配任务。
2、 腕部：机械手中，进行手部和臂部连接，确定手部工作位置和臂部运动空间的部件，用来调整所抓取物体的动态及方位。
3、 臀部：支撑抓取工件的手部及腕部位置的重要部件，它带动手部和腕部去抓取目标工件，并按预定的要求，将其搬运到指定地点。
4、 腰部（即机身）：支撑整个机械手所有部分的最基础的部件，它还可以定位和固定驱动装置及其它装置的部件[5]。
在整个装配线机械手的执行机构中，腕部和臂部是极其重要的部件，它一般由旋转运动和往复直线运动的机构组成，结构形式可根据实际情况，进行各种变化[6]。一般来说，一个拥有3~6个自由度的机械手，就已经能适应多个场合，多种任务的作业要求了。
装配线机械手所握持的零件在空间的位置是由机械手的臂部﹑腕部以至腰部等各部分独立运动结果的合成来确定的。它的运动范围是机械手在二文或三文空间的所能到达位点的集合，是机械手的主要技术参数之一[7]。
1.2.2 驱动部分
驱动部分是执行机构各部分工作时，为其提供动力的能量装置，根据动力源的不同，驱动系统可分为气动﹑液动﹑电动﹑机械式四种形式。根据试验机设计要求和各形式驱动系统的特点点，本试验机设计采用电动驱动系统，省力，安全，清洁，经济可行性高[8]。
1.2.3 控制系统
控制系统是通过编写程序等指挥驱动部分，让执行部分按照预期的动作进行运动。在精度要求很高的系统中，往往需要通过位置检测，加速度等信息的反馈，来调整装配工作的位置、加速度输出，从而保证机构能快速、准确地响应装配线机械手运动的控制[4]。
下图是一般机器人的组成：
图1.1 机器人的一般组成
1.3 机械手在生产中的应用
从第一台工业机械手出现（1985年由美国联合控制公司研制）到现在，机械手技术历经三十多年的发展，不断提高着机械手技术水平。同时，相关学科也快速兴起，这无疑更促进了机械手在各领域的应用[9]。
机械手技术的延伸，对扩展人类的生存空间有着重要作用，它能代替人类在有毒﹑高温﹑高压﹑辐射等特殊的环境中完成工作，甚至进行人无法直接触及的空间范围探索的工作，是人类不可或缺的工具和帮手，对人类社会的进步和工业生产有着举足轻重的作用[10]。
到目前为止，世界各国已研制出各种各样可进行不同应用的机械手。轿车零件制造机械手﹑发动机检验机械手﹑电子产品生产装配线机械手等行业，均有着机械手的身影。其中应用最多的便是机械产品制造领域中的装配线机械手，例如：船舶制造业﹑汽车制造业﹑航天制造业﹑精密仪器制造业﹑通用机床制造业等[11]。
我国工业机器人事业起步晚，工业机器人技术的发展受到很大限制。目前，我国已开始有计划地引进从先进的国外工业机器人技术，通过不断地引进、仿制、改造、创新，我国的工业机器人技术正在快速地发展着[12]。
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