文獻綜述

摘要：在工業(yè)生產和其他領域內，由于工作的需要，人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危機生命。機械手就在這樣誕生了,機械手是工業(yè)機器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務執(zhí)行機構，是機器人的關鍵部件之一。機械手的機械結構采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸等機械器件組成；電氣方面有步進電機、驅動模塊、傳感器、開關電源、電磁閥、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術，位置控制技術、氣動技術、檢測技術等，是機電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機械手是由PLC輸出兩路脈沖，分別驅動橫軸、豎軸步進電機驅動器，控制機械手橫軸和豎軸的精確定位，微動開關將位置信號傳給PLC主機；直流電機拖動手爪和底盤旋轉，位置信號由旋轉碼盤和接近開關反饋給PLC主機；電磁閥控制氣開閥的開關來控制機械手手爪的張合，從而實現(xiàn)機械手精確運動的功能。本課題擬開發(fā)的物料搬運機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行作業(yè)，并可根據(jù)工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關參數(shù)。

關鍵字：可編程控制器PLC；機械手；脈沖；步進電機驅動器；步進電機；直流電機；傳感器、限位開關。

正文：
一、 機械手的發(fā)展狀況介紹
㈠ 機械手的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
機器人（又稱機械手，機械人，英文名稱：Robot）的研究從一開始就是擬人化的，所以才有機械手、機械臂的開發(fā)與制作，也是為了以機械來代替人去做人力所無法完成的勞作或探險。但近十幾年來，機器人的開發(fā)不僅越來越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。大而言之，用之于太空開發(fā)，月球車，深海探測器，海洋石油開采，航天飛機機械臂等，小至微型手術機械，生命監(jiān)測儀等。軍事上的用途更是日新月異，從拆彈器、清除地雷器到無人駕駛飛機、戰(zhàn)車，有人甚至預測未來戰(zhàn)爭可能如星球大戰(zhàn)一樣，是機器人的戰(zhàn)爭。至于工業(yè)、農業(yè)、遺傳生物產業(yè)、醫(yī)學、文化產業(yè)、電訊業(yè)、能源開發(fā)，都將因機器人的大量登場而出現(xiàn)產業(yè)革命。英國電訊公司未來學部門研究員曾因準確預測手機短訊、垃圾電郵及網(wǎng)上搜尋引擎的出現(xiàn)而聞名，在最近公布的科技展望五十年的預測中，其中就有數(shù)條是關于機器人的。
毋庸置疑，未來的機器人正朝著三個方面發(fā)展：
1、與人類社會的生活更為密切地結合起來，以為人作出更多的服務作為要素
二十年后，家中掃除、清潔的工作或老人的護理保健的工作可能全由機器人取代。美國舊金山的醫(yī)院已開始使用機器人為病人送藥、配藥的服務。美國的阿伊機器人公司的總裁接受媒體采訪時表示，該公司生產的家用大掃除機器人產品，2002年只有一百二十萬美元銷售額，到2004年已猛增10倍以上。還有，家居的全自動化，無需駕駛的自動汽車，等等，實在無法一一計數(shù)或作出預計。
2、仿生性，生物性的大趨向
以趣味性、生物性來制造機器狗、貓、魚等動物。譬如索尼公司研制的Aibo機器狗會對主人聲音有情緒反應，已能夠模仿喜怒哀樂和恐懼等情緒，將來可出現(xiàn)代替真正導盲犬的機器狗。另外，電影《侏羅紀公園》的恐龍機器人等也是例子。這類仿生性機器人還被廣泛用于軍事上的偵察救險、情報傳送，甚至殺敵于無形的手段上去。美國夏威夷大學設有水下機器人研究中心，已具相當規(guī)模。今年八月初俄羅斯迷你潛艇在海底