工业机器人 作用：代替人的繁重劳动
在工业人体工程学中，机械手是一种举升辅助设备，用于帮助工人举起，操纵和放置过程中的物品，这些物品太重，太热，太大或以其他方式使单个工人无法手动操作。与简单的垂直提升辅助设备（起重机，提升机等）不同，机械手能够伸入狭窄的空间并取出工件。一个很好的例子是从冲压机上取下大型冲压件并将它们放在机架或类似的垫料中。在焊接中，使用动臂操纵杆来提高沉积速率，减少人为错误和制造环境中的其他成本。
此外，机械手工具使举升辅助工具能够俯仰，滚动或旋转零件以进行适当放置。一个示例是从水平方向的压力机中取出零件，然后将其倾斜以垂直放置在机架中，或者将零件翻过来以露出零件的背面。
在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。
种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点
构成
机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。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6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。一般专用机械手有2——3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
执行结构
机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干； 1、手部 手部安装在手臂的前端。手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕，以转动、伸曲手腕、开闭手指。 机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。 2、手臂 手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的3个自由度都要精确地定位。 3、躯干躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
机械手简介
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机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。
1、液压驱动式
液压驱动式机械手通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。
2、气压驱动式
其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低
机械手简介
3、电气驱动式电力驱动是机械手使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400kg），信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机（AC）为主要的驱动方式。由于电机速度高，通常须采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等）。有些机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动（DD）这既可使机构简化，又可提高控制精度。
4、机械驱动式
机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于调整。
其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。
控制系统
机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度、加减速度等。机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。 控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制机械手进行工作程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置中，如顺序信息存储于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内；位置信息存储于时间继电器、定速回转鼓等；集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内，如磁带、磁鼓等。这种方式使用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合，即连续控制的情况下使用。
工业机器人机械手的机械结构系统是工业机器人为完成各种运动的机械部件。系统由骨骼(杆件)和连接它们的关节(运动副)构成，具有多个自由度，主要包括手部、腕部、臂部、机身等部件。大致特点如下：
(1)手部：又称为末端执行器或夹持器，是工业机器人机械手对目标直接进行操作的部分，在手部可安装专用的工具，如焊枪、喷枪、电钻、电动螺钉(母)拧紧器等。
(2)腕部：腕部是连接手部和臂部的部分，主要功能是调整手部的姿态和方位。
(3)臂部：用以连接机身和腕部，是支撑腕部和手部的部件，由动力关节和连杆组成。用以承受工件或工具的负荷，改变工件或工具的空间位置，并将它们送至预定位置。
(4)机身：是工业机器人机械手的支撑部分，有固定式和移动式两种。
工业机器人机械手的应用，在自动化生产线上的就有很多例子，如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子，如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速，机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。
未来几年里机械手的发展趋势
机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于注塑辅机上自动取出产品、机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。
近几年来,随着自动化工业的不断发展,机械手也将随之壮大起来.在未来几年里它的发展趋势如下:
1.工业机械手性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)。
2.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、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机械手整机;国外已有模块化装配机械手产品问市。
3.工业机械手控制系统向基于PC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、易操作性和可维修性。
4.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、焊接机械手还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机械手则采用视觉、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。
5.虚拟现实技术在机械手中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机械手操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机械手。
6.当代遥控机械手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械手的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机械手走出实验室进入实用化阶段。
那么中国作为制造业大国，要实现制造业自动化必然缺不了机械手的应用，谁将会肩负重任完成这一伟大的使命呢？外国品牌机械手在技术上和做工上达到先进的水平，但我们不能一味依赖外国品牌，我们要始终坚持自主创新，做强做大我们的民主品牌。作为国产自主创新品牌的星科机械手目前在国内制造业市场中份额每年逐渐攀升，并且拥有自主知识产权、核心技术和关键技术，以及战略性新兴产业、先进制造业产品。
机械手市场前景开阔为工业的制造生产带来变化的不仅仅是机械手使用的现代化生产技术，而且随之而来的现代化管理模式也大大改变了企业的生机和活力和市场竞争力。机械手的应用对于企业调整产业结构，升级转型，是一个良好的契机。
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