機械手:
能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手是最早出現的工業機器人,也是最早出現的現代機器人,它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,因而廣泛應用於機械製造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
在現今的生活上,科技日新月益的進展之下,機械人手臂與有人類的手臂最大區別就在於靈活度與耐力度。也就是機械手的最大優勢可以重復的做同一動作在機械正常情況下永遠也不會覺得累!機械手臂的應用也將會越來越廣泛,機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動生產設備,作業的準確性和環境中完成作業的能力。工業機械手機器人的一個重要分支。
種類,按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式。特點是可以通過編程來完
成各種預期的作業,構造和性能上兼有人和機械手機器各自的優點.
機械手主要由執行機構、驅動機構和控製系統三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構,使手部完成各種轉動(擺動)、移動或復合運動來實現規定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式,稱為機械手的自由度 。為瞭抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數。自由 度越多,機械手的靈活性越大,通用性越廣,其結構也越復雜。一般專用機械手有2~3個自由度。控製系統是通過對機械手每個自由度的電機的控製,來完成特定動作。同時接收傳感器反饋的信息,形成穩定的閉環控製。控製系統的核心通常是由單片機或dsp等微控製芯片構成,通過對其編程實現所要功能。
歷史:
它是在早期出現的古代機器人基礎上發展起來的,機械手研究始於20世紀中期,隨著計算機和自動化技術的發展,特別是1946年第一臺數字電子計算機問世以來,計算機取得瞭驚人的進步,向高速度、大容量、低價格的方向發展。同時,大批量生產的迫切需求推動瞭自動化技術的進展,又為機器人的開發奠定瞭基礎。另一方麵,核能技術的研究要求某些操作機械代替人處理放射性物質。在這一需求背景下,美國於1947年開發瞭遙控機械手,1948年又開發瞭機械式的主從機械手。
機械手首先是從美國開始研製的,1958年美國聯合控製公司研製出第一臺機械手,它的結構是;機體上安裝一個回轉臂,頂部裝有電磁塊的工件抓放機構,控製系統是示教形的。隨著計算機和自動控製技術的迅速發展,農業機械將進入高度自動化和智能化時期,機械手機器人的應用可以提高勞動生產率和產品質量,改善勞動條件,解決勞動力不足等問題。
分類:
機械手的種類,按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手;按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種;按運動軌跡控製方式可分為點位控製和連續軌跡控製機械手等。
機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置,如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件,在加工中心中更換刀具等,一般沒有獨立的控製裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱,如用於原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。機械手在鍛造工業中的應用能進一步發展鍛造設備的生產能力,改善熱、累等勞動條件。
機械手首先是從美國開始研製的。1958年美國聯合控製公司研製出第一臺機械手。
優勢:
機械手可以減省工人、提高效率、降低成本、提高產品品質、安全性好、提升工廠形象。
多關節機械手的優點是:動作靈活、運動慣性小、通用性強、能抓取靠近機座的工件,並能繞過機體和工作機械之間的障礙物進行工作.隨著生產的需要,對多關節手臂的靈活性,定位精度及作業空間等提出越來越高的要求。多關節手臂也突破瞭傳統的概念,其關節數量可以從三個到十幾個甚至更多,其外形也不局限於像人的手臂,而根據不同的場合有所變化,多關節手臂的優良性能是單關節機械手所不能比擬的。
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