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1 绪论

工业机械手是可以自立操作的多轴振动的机电装备，在工业生产中普遍使用。它们在必要情况下配有传感器，因为它们的动作步骤都是通过编写程序来控制定位和移动轨迹的，属于完全自动化，不需要其他的外力干扰，一般仅需要人类远程监控即可。它们一般与夹具，手抓，刀具等等其他装配组合使用，从而达到一些特定的要求，例如码垛、切削、包装、焊接以及装配等任务。工业机械手可以在工业出产中取代人类做某些单一、枯燥且频繁长久的作业，或者是条件艰苦、严峻情况下，人类不肯从事的工作譬喻：压力锻造、高温喷砂、冲压、塑料制品成型、化工涂装等方面，以及在放射性监测机构，替代对人体危害的货物搬运成品操作。其应用广泛，技术发展同样影响深远。

    人类从20年代起就开始研究工业机械手技术，其应用不仅局限在工业生产，逐渐拓展至航空和海底探索、军队医疗和后勤保障等诸多领域。是以，当人类面临新世纪长期经济时期的挫折和挑战时，机械手应用的深入扩展以及技术发展，必将推动新世纪社会革命历史性变化和进步，对国民经济和国家安全产生巨大影响。

1.1 背景、目的及意义

机械手分两大区域，一类用于工业生产，一类用于社会服务，本课题主要研究设计工业机械手。海外日本及瑞典首先将产业机械人技术应用物品的码垛和搬运。20世纪60年代，美国新泽西州的通用汽车公司成功安装运行来自Unimation公司生产的世界上首个台工业机械手。从那时起，工业机械手的发展一直在进步。工业机械手发展从2轴到7轴、从重量级到轻量级，驱动方式从液压传动到电动，应用领域从汽车发展到各个行业，工业机械手开发的功能、应用领域不断扩大。大约在1979年，日本首次开拓研制出码垛机械手系统。而对于种类、功能繁多的工业机械手，主攻码垛功能的是最为著名的工业机械手生产四巨头之一德国库卡系列。在近十年时间里，我国涌现出一批具有较强实力的科研团队和工业领域专家。为满足客户特定环境下的要求，主要开发非标生产线的沈阳新松成功开发了符合客户标准的机械手系统。

在科技进步飞快的今天，多轴控制技术已经发展的越来越成熟，工业机械手的成本也越来越低，目前其使用已经进入到爆发式增长的阶段，在海内外工厂中的应用最为广泛。码垛是物流主动化科技范畴的新起之星，码垛要求箱状、袋、盒状等货物根据必然规模和递次摆放在托盘上，从而支持物料的传递、装载、保存、运送等速递活动。现今码垛应用常出现在食品、化工、石灰等大批量出产的地方。由于是机械性操作，并且一些重载搬运工作会耗费人力和时间，工业机械手的出现很好的解决了这个问题，所以将机械手运用到实际生产中从而代替人类完成工作任务自然而然成为最优的选择方式，简言之，工业机械手固然有寿命限制，但是在实际工作中出现故障只需要更换零部件即可，不必要全部替换，这样节约了本金，并且延长了使用寿命，很好的实现了可持续发展。工业机器人是工业生产过程中不能或缺的关键，如今，在工厂中见到的不再是很多工人辛苦的劳作，取而代之的是偌大的厂房摆列着数台机械手在作业。所以，无论在实际生活中还是电视科普上都显示出码垛机械手在工业生产中的重要性，社会在发展，只有紧跟时代的步伐我国才会发展的越来越好。科技进步是国家富强的象征。在实际工业现场中很多地方需要工业机械手代替人类完成重载荷劳动。一方面可以节省人力成本，另一方面能够高效的将产品按照预订形式进行操作。