机械手控制器的研究现状和发展趋势
摘要:介绍了机械手控制器的研究及其应用的现状,以及在国内的发展状况,根据近几年的
发展状况,分析了其发展趋势.
关键词:机械手 控制器 研究现状 发展趋势
前言
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。
1.
关于机械手
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.
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器
人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼
有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中
完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机
技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。