工业机械手文献综述
工业，它的过去与未来1
约翰霍兰德
每年春天，大学和学院产生很多工科学生在令人兴奋的自主机器人领域找到了一席之地。有些人选择他们认为可以获得此职位的技术学科，而另外一些进入了特别的学校，因为这些学校在机器人上提供程序和学位。很少有人意识到，至少直到他们真正的开始工作，几乎不存在真正的这样的工作。因此，那些最坚定的机器人工程师为了提供他们的思想生活最终走出去形成机器人公司。
坏消息是，对这些努力成功的统计数字是暗淡。好消息是，为了赢得胜利金戒指仍然存在！我在这一章的目的是为了说明正在考虑探索的勇敢的心灵，有可能的话，给你如何面对商界的启示。
要意识到的最重要的东西是你至少在机器人设计上有你商业策略的创意。如果这一挑战不能让你兴奋，它不是激发团队或者个人，就是浪费你的精力。
在这项技术的讨论中，我们不断重复观察到得模式。这在生意上也是真的，所以抽出时间去研究过去，很可能有助于未来我们的成功。为了了解我们再哪里，我们还必须明白，我们从何处来，又是如何走到这里。
1 机器人的历史
今天,单词“机器人”是用来描述令人眼花缭乱的硬件和软件。如果我们接受这个定义：一台机器可以通过编程做有用的工作，那么机器人的历史是用世纪来衡量而不是用年。比如，约瑟夫在1801年发明了利用打孔卡编程的纺织机。
机器人这个名字不会再另外一个120年里被创造，然而，当捷克剧作家卡雷尔恰佩克利用“罗博陶”来形容一个机械仆人。在捷克单词“罗博陶”是转换农奴和努力之间的事。不久以后关于机器人的漫画，科幻书籍和电影开始出现，如果不是经济，机器人这个词在当地被牢固的建立。
人们通常认为现代工业机器人的发明人是乔治迪沃尔，在1954年创建了通用可编程机械手。在1956年，德沃尔和恩格伯格形成尤尼梅申，从此一个产业诞生了。
恩格伯格虽然是一名工程师，他在促销宣传上也有天赋。使用机器人一词描述这些机械臂后来才成为市场营销的新方法之一。经过多年试图通过传统的工业销售营销渠道出售这些革命性的设备，恩格伯格带着公司的机器人之一出现在约翰尼卡森的“今夜秀”节目，反应是完全不可想象的。在几个月内尤尼梅申有很多的订单。1975年，经过差不多20年以后，尤尼梅申经历了首个盈利年度。
几年前，理查德霍恩在辛辛那提米拉克龙公司还开发了一个机器人手臂，但他是第1译自Designing Autonomous Mobile Robots Copyright 2004 BJ064 王屹峰2009年1月
一个由微型计算机控制。对于尤尼梅申来说不幸的事，狂野的热情与“今夜秀”节目激励辛辛那提米拉克龙公司，吸引了包括通用电气和IBM等许多大公司管理层的重视。到1980年，工业机器人产业以惊人的速度成长，至少在竞争对手和产品方面。可惜在美国只有三个重要的客户，他们是通用汽车,福特和克莱斯勒。
当新的进入者想在新兴市场中分一杯羹，他们总是遇到像尤尼梅申先锋的专利。作为围绕现有的专利寻找方法的结果，新事物被扩散开来。在工业机器人产业狂热的时期，新进入者研究尤尼梅申开发的液压机器人的弱点，并出现了新的设计。这些配置包括全电式机器人，甚至气动机器人。虽然液压机器人保持着最重要的应用，电动机器人很快的开始支配获利的方法和轻应用。
在这一点上，人们必须揣测为什么事与愿违，但他们没有。最有可能的原因是他们急于占据市场，竞争者们没有去研究和理解它。这似乎刺激了三大汽车制造商的巨大且广泛宣传的订单，并由工业调查来预测未来。
但是为什么三大汽车制造商如此急切的抛开戒心地接受这一新的且基本未经实验的技术？最可能的答案来自这样一个事实，他们看到世界在管理和劳动方面，抛开利益的平衡性，机器人似乎是他们完美的答案。
第一件由于假设导致的错误是机器人可以很简单的投入装配线代替工人。可惜的是，这些天装配线的刚性结构没有打破机器人的应变。虽然因为需要很容易取代人类，但不是这样的机器人。因此，线路经常中断或者导通，需要昂贵的返工。
更糟糕的事，电子通讯和计算式原始的，并因此，系统的综合检测变得糟糕。最终，机器人被受威胁和不满情绪的工人破坏意味着早期的机器人是一个真正的麻烦。
有时人们说所有的新技术经历五个阶段：狂野的热情，越来越多的失望，因为内疚而去寻找，因为无知而被惩罚，促进所有的非参与者。工业机器人产业迅速下滑到后期阶段。顾客们开始取消订单而新订单几乎没有。大型的美国公司开始退出这个行业，而独立的美国公司向苍蝇一样。
美国的管理人员和金融机构把机器人工厂作为废料出售，并尝试从失败中走出来，日本则建立了对机器人不动摇的情感。
随后的几年，工厂开始采取灵活的，更好的适应自动化组织结构，同时制造工程师开始明白哪些职能适合机器人而哪些不能。通信和计算机技术发展迅速，到1990年的工业机器人产业是2000亿美元一年，主要由40多个强大的日本公司支配。
美国财经界委婉的将这种转变称为“洗牌”，但事实上，它更适合称为“伟大美国机器人的落寞”。在盲目的恐慌之中，美国丢失了鲜血，汗水，泪水建立起来领先地位。美国的经济体制已经拨款给小资产的竞争者，那些没有能力逃离这次金融风暴的人。那些有足够资源支持的大公司的经理们没有足够的远见和承诺批评他们的投资。通用汽车与Fanuc形成同盟,建立了通用Fanuc,有效的阻止了美国市场上其他的供应商。
尤尼梅申被Westinghouse购买，很快打破了机器人先驱和对外出售知识产权。美国
的金融社会得到了不可磨灭的教训“机器人=坏”！随后日本在这产业上的成功没有因为这一结论受到任何影响。
要明白为什么财务经理和那些主流冒险资本家看来在这次或者其他灾难中没有学到东西,我们必须明白他们从事的事业。神话是风险投资机构搜索世界各地寻找下一个微软或苹果，为它提供早期的成长和充足的时间。它传递强大的，可行的小企业变成大众的公平的市场，它是能使之成长的地方。在少数情况下是正确的，但它不是规则；将来可能会是。
相反，风险投资机构已经演变成在公共市场提供股票执照的生意。而不是称为工业领导者和梦想家，更常见的是“我也是”公司几乎是无中生有，投入足够多的资金使变得更真实，更公众化。常常这样做而不考虑是否公司有这样的可行性。唯一重要的是还有股市。
因此因特网的快速成长导致对互联网股票的狂热，风险投资机构用评分感激手动的公司。每一项企业计划包含必要的被称为“曲棍球棒”的收入预测图，仅仅几年工作就可以提升。至少同样重要的事实是那些刚刚成立几年的公司几乎不销售给那些风险投资机构，因为他们有改变情况方法的真正历史。
那么这一切与自主的移动机器人市场有关系么？毕竟，工业机器人手臂几乎与移动机器人无关。他们有不同的功能，不同的挑战，和不同的客户！答案是，金融危机的机器人协会还没有被忘记（虽然它似乎最终走向衰退）。这意味着第二第三产业几乎不给移动机器人公司投资。
2 移动机器人产业
在我们讨论移动机器人工业之前，让我们先面对一些非常不愉快的事实。首先，在大部分资本管理人心中，在所有的行业中没有真正的自助机器人产业！为了理解这一点，考虑一个事实，一个公司要达到总收入3000万美元左右，甚至可以考虑工业底层人员。据我所知，没有一家公司可以通过出售自主机器人来达到这个。即便如此，投资人已在寻找下一个技术投资的热潮。
还有另外一个神话，那就是如果“你建立一个更好的捕鼠器，世界将来敲打你家的门”。这是一个事实，如果世界相信还有没有解决的老鼠问题，如果你的公关和广告活动使得全世界认识到你拥有最好的解决方案。说服世界，你的最好的解决方案需要很大的投入。更革命性的概念是，投资越多，越能促进它。要完成这个任务需要的资金是令人胆怯的，至少可以这么说。
3 早期的移动机器人公司
迄今为止在商业上最成功的例子，自主机器人技术边缘的公司，包括远距离处理炸弹的机器人，和物理路径跟踪自动引导小车系统。但是这些自主机器人公司并未能到达销售水平，并激励了投资界。
虽然工业（臂）机器人产业在经历了80年代初与社会公众投资者短暂的蜜月，没有因为机器人而产生严重的公共投资问题，尤其是在自主机器人领域。在写本书时，那些自主机器人股票是“低价股票”，并且只获得300到1000万美元。不幸但可以预料到的，这不足以证明他们所面临的障碍。
企业家要注意的是：如果你再这方面是新手，你必须学会两方面考虑资金。在个人方面，1亿美元似乎是一个庞大的数字。在企业方面，这几乎是一个测量单位!评估总结是一个很好的方式区分1000美元的生意和这一数字看成是个人的总和。因此，为了你的新机器人公司，50万美元的投资就好像每个人给你500美元。不幸的是，如果你个人担保贷款和银行所说的那样，他们不履行这一部分。
通过对华尔街的访问，我得到了各种技术图表，和投资者得到的平均投资回报率。在列表的底部是机器人，它是唯一的产生负面平均回报的类别。
迄今为止，小型的机器人公司的数量任然无法统计，但是如果可以统计的话，它可能需要科学计数法表示。有的已经持续了几十年，有的只有几天。再加上近年在大学开发的机器人项目和业余爱好者的数量惊人，这是很难看到的机器人林园。
在我的事业里，我看到过数百个机器人，每一个代表着辛勤工作，爱劳动和往往在财政上作出牺牲。这些机器人执行许多为他们而设计的任务，一些代表着世界级的新创作。这看上去在某些地方真的有小马。如果我们找到它，我们必须了解潜在的市场。
4 自主移动机器人行业的分类
有几个自主移动机器人大市场。其中每个都被许多公司探索，与众多产品。这些领域包括：
4.1爱好，研究和小机器人
也许机器人组件的最简单的客户是另外的机器人设计师，是因为设计师专业或者业余爱好者。今天机器人爱好者可以从完整的平台到特殊动力车轮购买多种组件。但该市场是有限的，本身不会产生突破性的业务如每个人希望看到的那样。
可能略多，但任然是有限的，市场是小工具和玩具的市场。如索尼的机器狗产品在这个市场中做得很好，但他们往往是简单时尚的去导向成功。就其本身而论，那些产品不是自助机器人，我将不会深入他们。
4.2家用机器人
从市场规模角度看，家用机器人代表了机器人市场的圣杯。如果一个有益并且有效的家用机器人可以完成清理和修建草坪这样的工作，市场潜力就很巨大。但是冲击市场富有很大的挑战。如果这样的机器人不能完成经济可靠地有用的工作，那么它将成为小机器人类别，将永远不会被广泛接受。此外，相比于商业大楼，家庭往往因为不同的要求而被分割开来，从家具到宠物会有很多障碍。
当早期客户购买的物品需要被更换，最佳的测试技术和产品可能被研发。如果他们购买替代品，那么这种技术很可能有“腿”。如果客户回到了旧的处事方式，那么这项技术可能是一个小热潮。
到目前为止，数十个机器人割草机和吸尘器被有限的市场所接纳。最起码权衡成本和效益是一个挑战。一个典型的手工吸尘器需要电量，小的电池供电设备完成任何但又是最轻的工作是一个挑战。这一事实推动了大部分市场参与者选择清扫机器人，即使他们主要限于表面。然而正如我写的那些话，工程师们正在世界各地迎接这一挑战。迄今为止，由iRobot公司产的TM
Roomba机器人似乎已经取得了重大的进展。
一些有识之士认为，国内市场的答案是像人一样的机器人，在家里，有足够的智慧和灵巧的使用人们使用的手工工具完成仆人做的任务。做到这一点的技术挑战是更为复杂的经济型问题。到时候这个概念在技术上是可行的，今天的许多手工用具可能成为机器人领域或者其他的。
因此，一个家用机器人应该值多少钱，和它能做什么？由于减少的是屋主的劳动力，所以一个家用机器人的价值是主观的。最近，我发现两个例子去归类目前的费用问题。第一个是正在沃尔玛超市销售的清扫机器人是28.95美元。另外一个是6英尺高，未来的
可能普遍的，奈曼马库斯圣诞节价目表所提供的远程遥控机器人只有40万美元。理想的价格毫无疑问在这个范围里。
另外一个在国内市场上碰到的问题是，机器人必须完全自行安装和使用非常简单。对于剪草机的使用，也有着明显的安全性问题。任何在草坪修剪市场上获得成功的制造商毫无疑问面临着严重产品赔偿问题。第一次有自豪的割草机器人拥有者在刀片旋转层面上指出，大批的诉讼律师突然行动起来并且通过无私的努力，从邪恶的机器里挽救出来。
4.3农业机器人
我们只能看到了一个巨大的结合移动,通过无止尽的海洋颗粒意识到机器人导向应该是一个可能性。这些设备的费用足以轻易掩盖机器人传感器和控制增量成本。此外，因为在控制没有障碍物，它应该是一个完美的GPS导航。那么为什么这个市场没有发展呢？
无论他们宣传与否，几乎每一个大型的农业设备制造商，或者曾经拥有一个积极的计划探讨这种潜在的市场。这些计划很多根源可以追溯到20年前！原因是这些公司没有一个试图用技术推出机器人的可能性，更多的是责任问题。也有可能是客户的潜在劳动储蓄相对其他经营成本是比较小，去令人信服的去购买。由于农业巨头尚未作出认真的努力，想市场推出技术，其他人也没有竞争压力这样做。
但是还有对于农产品市场还有另外一个有前途的部门，这就是采集。目前，主要由移动体力劳动完成。由于任务不仅需要导航，视觉识别的项目被挑选，随着发展战略，如何实现它，应用程序需要智慧和灵巧的机器。即便如此，考虑到令人难以置信的成本/性能计算机发展和计算机视觉，机器人采集在不久的将来可能会大量出现。
4.4制造业
移动机器人的使用所谓自动引导车系统（自动引导小车）移动制造业的材料可以追溯到30年前。直到最近，这些车辆不能在地板上自主的跟随指南路径。在八十年代末，卡特彼勒公司开发了一种使用激光扫描和大型反射目标的机器去操纵。
最近几年，自动引导车制造商越来越多充满了更多的自主导航产品的形式。即便如此，无论是旧的追随者还是新的自动引导车系统已经获得了他们所希望的市场份额。然而，运动材料方法的竞争，如智能传送带，已经削弱了自动导引车系统的市场。这是否将改变？
很可能自动引导车系统产业与其自主技术的应用也有同样的错误，那些在汽车产业在其机械臂技术的早期应用的提出。就是说，他们往往代替有线自主技术，而不是重新思考可以提供的新的可能性。
虽然线以下车辆挣扎甚至扭转的道路上，自动车辆非常的灵活。如果这种能力的结
合更加智能，车辆可以执行更广泛的应用范围。卡特彼勒公司似乎已是到了这一点，当他们推出自主机器人叉车的时候，配置没有因为线以下技术而实现。
又例如，最有前途的应用之一是一个拖车马达机器人，可以自动挂接到材料载货车和他们从一个地方移动到另外一个地方。由于这种车被广泛应用于许多行业，这种应用吸引力许多客户。这里的优势远远不止是节省劳动力。这种系统可以使计算机确切的跟踪车的位置，极大地提高材料跟踪。
总之，近年自主机器人已经悄悄地出现在很多行业。但是这种申请的分裂，有限的整体市场规模和制造业向发展中国家的出口意味着这方面不可能产生机器人的10月革命。
4.5服务机器人
有这样一个大型机构的意见，自主机器人产业可能在服务产业获得突破。道理很简单：这是迄今最大的经济部门，它尚未体验到自动化生产率的显著改善。
服务业的最大组成部分是商业清理和安全。从整体来看，在美国私人部门安全员每年的开支大约是所有安全相关大型硬件的10倍，包括报警系统，闭路电视，和访问控制。
清洁业和保安业一样也很大。每天，数百万工人出去清洁汽车旅馆，办公室和我们其余人在过去24小时已经丢弃的公共建筑。因此这是巨大的产业，经济繁荣时很重要的，尽可能的降低成本。
5 未来
鉴于这种对失败和挫折冗长谩骂，人们可能期望我对未来的自主机器人的意见将是黯淡的。没有什么比这更不符合事实。自主机器人将拥有自己的时间，全球性的灾难没有任何短期将停止。在这方面，我绝对相信。
远不是盲目的信仰或一厢情愿的结果，这种看法是根据几何分析的不可分割的结论的基础。事实上，每一个因素对机器人的成本和能力产生影响，甚至因素对他们的需求产生影响，因素都朝着最终接受他们的青睐前进。
5.1使能技术
能技术从传感器应用技术到无线电通信和导航设备都是加速对数。似乎无处不在的无线局域网的系统，摄像机和处理器成本的急剧下降，负担得起的激光导航系统和不断增加准确性和价格不断降低的GPS导航接收器都加在一起使得自主机器人潜在地更加便宜更加有能力。
至少同样重要的是我们现在有大量的经验在人力资源。无数的软件工程师和学者用无数发展建模与控制概念的时间，这只是作为现有机器人的任何传感器或处理工具箱的重要部分。因此，只有这些要素整合需要新的机器人配置可以惊人的速度登上历史舞台。
5.2各种社会势力
已经讨论过的社会问题正在推动客户寻找新的解决方案去完成许多现在需要手工劳动的任务。这些任务自主机器人可以很容易的提供。坚定不移地，一些风险投资家真正的开始做出诸如iRobot公司的投资，这个行业已经开始注意这一点。
5.3时期
机器人革命的等待是拭目以待的，这些稻草将在众所周知的骆驼背上打破。当它发生时，它将很快的发生。竞争对手将出现，产品将迅速改善，价格将响应储蓄的下降。价格下降和成长能力将进一步刺激市场的增长。但是许多因素会影响正确的时间。要了解可能的情况，它将有利于看到其他技术及其赞同。我们已经讨论过接纳机器人工业的漫长道路。
微波炉在二战期间被发明，不久后录像机也被发明。微波炉不得不将等候女人进入工作场所在60年代后。正如他们这么做，他们发现没有时间和精力自己做饭，打开炉子精心膳食，去超市买包装食品和微波炉开始普遍。
胶卷录影机在50年代开始出现，但他们在消费市场没有取得突破。这种市场的缺乏保持着高成本和低端市场。索尼认为要更便宜的人，和相关电影录像带的出租将快速
启动市场，他们试图商品提供被证明不是果断的。只有当他们包括一个计时器让观众们“时光转变”使得录像机开始有它们阳光的日子。毕竟在索尼的努力下，它的测试技术应该输给了可以说是劣质VHS标准，讽刺意味的是另外一个贯穿像雪崩过程。
在IBM公司进入市场前，个人电脑冷落了几年。该计算机图标的登场让人相信电脑是一个真正不可缺少的工具。比尔盖茨对着重要时刻的赞赏，利润中心的转变从硬件到了软件，使微软成为世界经济强大力量，当IBM公司只是轻微的促成了这个革命。
这些新兴技术的例子举不胜举。在任何情况下，在接受条件之前，该技术可以在10年或者更长时间达成。自主机器人在艰苦的时代服务人们，而现在他们的时间已经开始倒计时。是否自主机器人在日本的投资会像工业机器人一样取得成功，或者命运的转折会剥夺了他们的奖励？不管发生什么，不要反一个错误，自主机器人时代就再眼前。
(完整版)工业机器人文献综述
工业机器人文献综述 生产力在不断进步，推动养科技的进步与革新，以建立更加合理 的生产关系。自工业革命以来，人力劳动己经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并己经成为时代的主旋律。 1.工业机器人的发展： 1.1 机器人概念的诞生 机器人技术一词虽然出现的较晚，但这一概念在人类的想象中却早已出现。自古以来，有不少科学家和杰出工匠都曾制造出具有人类特点或具有动物特征的机器人雏形。我国西周时期的能工巧匠就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早的涉及机器人概念的文章记录，此外春秋后期鲁班制造过一只木鸟，能在空中飞行，体现了我国劳动人民的智慧。机器人一词由捷克作家--卡雷尔.恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万能机器人》中首次提出，剧中描述了一机器奴仆Robot。此次Robot被沿用下来，中文译成机器人。1942年美国科幻作家埃萨克.阿西莫夫在他的科幻小说《我.机器人》中提出了“机器人三大定律”，这三大定律后来成为学术界默认的研发原则。现代机器人出现于20世纪中期，当计算机技术出现，电子技术的进步，数控机床的出现及与机器人相关的控制技术和零件加工技术的成熟，为现代机器人的发展打下了基础。 1.2 国内机器人的发展史 在我国目前采用工业机器人的行业主要有汽车行业、摩托车、电 器、工程机械、石油化工等行业。我国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，对于工业机器人的需求量在逐年增加，从而吸引了大批工业机器人的制造商，加快了我国工业机器人技术的发展第一阶段是20世纪80年代，我国为t跟踪国际机器人技术的道路，当时以原机械工业部为主，航天工业部等部门联合组织国内的相关研究单位开展了工业机器人的研究，先后推出了弧焊、点焊、喷漆等多种工业机器人。直到90年代，通过国家863计划等的K77，我国具备t独!)设计不}}生产工业机器人的能力，培养了一批高水平的研究生产队伍进入21世纪，中国的工业机器人发展进入t一个崭新的阶段，其中最大的特点是以企业为主体，以市场为导向、赢利为目标的机器人产业开发群体止在形成。尽管国外大的工业机器人公司为了占领中国不断扩大的市场，加大了其在中国的经销力度，但是中国的机器人企业以自己独有的市场信息优势、售前售后的服}}c势、针对中国企业的工艺特点的专门化设计优势努力争取自己的市场地位随养全球经济的一体化发展，世界制造中心向中国转移的趋势，中国工业机器人的产业会快速的发展起来，特别重要的是研制单位必须和需求紧密结合，让机器人走进工厂，实现真止的产业化。 经过20多年的探索，我国的工业机器人自动化技术取得t长足的发展，但是与世界发达国家相比，还有不小的差距;机器人应用工程起步也较晚，应用领域窄，生产线系统技术落后随养我国制造业-尤其是汽车行业的发展，对工业机器人的需求日益增长，工业机器人的拥有量远远不能满足需求量。尤其是基础零部件和元器件生产和制造、机器人可靠性以及成木等问题，都存在很多问题。尤其在大负载工业机器人方而，不仅产品长期大量依靠从国外引进，在维护、更新改造方而对国外的依赖也相当严重。 1.3国内外工业机器人的发展方向
机械手毕业设计文献综述
吉林化工学院 文献综述 300X200X120°物料机械手的设计 300X200X120°Material mechanical arm design 性质: 毕业设计□毕业论文 机电工程学院 教学 院： 机械电子工程系 系 别： 11410209 学生学 号： 吉国光 学生姓 名： 专业班 机自1102 级： 王集思 指导教 师： 实验师 职 称： 起止日 2015.3.1～2015.3.28 期： 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology
摘要：在工业生产中，为了提高劳动生产率和自动化程度，工业机械手被广泛应用。工业机械手可以用于机床间传送工件；各类有自动夹紧、进刀、退刀和松开的功能半自动车床，上下料操作；还可以用于对人体有害的工作环境。它具有对环境适应性强、持久耐劳、动作准确、通用性好、灵活性好等优点。而工业机械手技术的高低更是一个国家工业发展水平的标志。工业机械手的设计能较鲜明地体现机电一体化的设计构思。所谓机电一体化技术，是机械工程技术吸收微电子技术、信息处理技术、传感技术等而形成的一种新的综合集成技术。工业机械手的设计更是对所学知识的综合运用。 本设计对程控通用机械手进行了较为详细的设计计算。分手部、手腕、手臂、液压驱动系统和电器控制系统五部分，每部分都对各部分的结构进行了较为详细的设计计算，根据要求及相关标准进行了部件材料和器件的选择。 关键词:机械手；手部；手腕；手臂 引言： 在当前的物料搬运设备中，可分为对大型物件和对小型物件。这两者的搬运设备选择主要针对搬运设备能提起的重量。对于小型物件而言，又可分为不易损坏和易损坏两个类型。在之前的生产搬运过程中，传统的搬运设备往往不能满足易损坏物品的要求。因为易损坏的物品对搬运设备的力度、精度、轨迹有着严格的控制，所以企业往往采用人工搬运的方式。人工搬运虽然可以满足易损坏物件的安全，但是这种搬运方式往往效率低，费用高。这阻碍企业实现自动化和提高自身竞争力。但随着20世纪50年代一种类似于人手的机械手的兴起，给这种易损坏物品在搬运方式上带来全新的改变。机械手的灵活多变，精确度高深受企业的喜爱。机械手现在应用领域正在不断扩大，在海洋开发和宇宙探测有着十分出彩的变现。应该说，机械手正改变着传统的搬运方式。机械手是近年发展起来的一种高科技自动化生产设备，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，其中物料抓取机械手就是较为典型的一种机械手。要让机器人像人一样抓取东西，最简单的基本条件是要有一套类似手指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构—执行机构。在物流快递搬运过程中，由于货物尺寸变化较大，需要机械手能够适应不同物体的抓取需要，调整机械手的抓取运动幅度，基于此本文设计了一种多自由度机械手，满足不同货物的抓取需要。 1.机械手的研究现状
毕业设计(论文)机器人行走机构 文献综述
重庆理工大学 毕业设计（论文）文献综述题目机器人行走机构设计 二级学院重庆汽车学院 专业机械设计制造及其自动化班级 姓名学号 指导教师系主任 时间
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机器人行走机构 吴俊 摘要：行走机器人是机器人学中的一个重要分支。行走机构可以是轮式的、履带式的 和腿式的等，能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的各种移动机构。本 文从国内外的研究状况着手，介绍了行走机器人的发展历史，研究现状和发展趋势。本文还介绍了国内最新的研究成果。 关键字：机器人行走机构发展现状应用 Keyword:robot travelling mechanism developing current situation application 一，前言 行走机器人是机器人学中的一个重要分支。关于行走机器人的研究涉及许多方面，首先，要考虑移动方式，可以是轮式的、履带式的和腿式的等；其次，必须考虑 驱动器的控制，以使机器人达到期望的行为；第三，必须考虑导航或路径规划。因此，行走机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体 的综合系统。机器人的机械结构形式的选型和设计，应该根据实际需要进行。在机器 人机构方面，应当结合机器人在各个领域及各种场合的应用，开展丰富而富有创造性 的工作。对于行走机器人，研究能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的 各种移动机构。当前，对足式步行机器人、履带式和特种机器人研究较多，但大多数 仍处于实验阶段，而轮式移动机器人由于其控制简单，运动稳定和能源利用率高等特点，正在向实用化迅速发展，从阿波罗登月计划中的月球车到美国最近推出的NASA 行星漫游计划中的六轮采样车，从西方各国正在加紧研制的战场巡逻机器人、侦察车 到新近研制的管道清洗检测机器人，都有力地显示出行走机器人正在以其使用价值和 广阔的应用前景而成为智能机器人发展的方向之一。 二、课题国内外现状 多足步行机器人是一种具有冗余驱动、多支链、时变拓扑运动机构, 是模仿多足 动物运动形式的特种机器人, 是一种足式移动机构。所谓多足一般指四足及四足其以上, 常见的多足步行机器人包括四足步行机器人、六足步行机器人、八足步行机器人等。 步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个 阶段: 第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。 第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。 第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。 三、研究主要成果 国内多足步行机器人的研究成果[1]： 1991年,上海交通大学马培荪等研制出JTUWM[1]系列四足步行机器人。JTUWM-III是模仿马等四足哺乳动物的腿外形制成,每条腿有3个自由度,由直流伺服
机械手文献综述
毕业设计（论文） 文献综述 设计（论文）题目：4自由度气动机械手设计 学院名称：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：卢锋学号：07403010309 指导教师：杨超珍 2010年12 月24 日
机械手的发展及应用 前言 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生提供耐用消费品的产业。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。生产水平及科学技术的不断进步与发展带动了整个机械工业的快速发展。现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。然而在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。单靠人力将这些不连续的生产工序接起来，不仅费时而且效率不高。同时人的劳动强度非常大，有时还会出现失误及伤害。显然，这严重影响制约了整个生产过程的效率和自动化程度。机械手的应用很好的解决了这一情况，它不存在重复的偶然失误，也能有效的避免了人身事故。 1.机械手的组成 1.1 执行机构 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。其组成及相互关系如下图： （1）手部 手部安装在手臂的前端。手臂的内孔装有转动轴，可把动作传给手腕，以转动、伸屈手腕，开闭手指。 机械手手部的机构系模仿人的手指，分为无关节，固定关节和自由关节三种。手指的数量又可以分为二指、三指和四指等，其中以二指用的最多。可以根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作需要。
（2）手臂 手臂有无关节和有关节手臂之分本课所做的机械手的手臂采用无关节臂手臂的作用是引导手指准确的抓住工件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够正确的工作，手臂的三个自由度都需要精确的定位。 总括机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此，它采用的执行机构主要是直线油缸、摆动油缸、电液脉冲马达、伺服油马达、直流伺服马达和步进马达等。 躯干是安装手臂、动力源和执行机构的支架。 1.2 驱动机构 驱动机构主要有四种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压气动用的最多，占90%以上，电动、机械驱动用的较少。 液压驱动主要是通过油缸、阀、油泵和油箱等实现传动。它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动；利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。液压驱动的优点是压力高、体积小、出力大、运动平缓，可无级变速，自锁方便，并能在中间位置停止。缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。 气压驱动所采用的元件为气压缸、气压马达、气阀等。一般采用4-6 个大气压，个别的达到 8-10 个大气压。它的优点是气源方便，维护简单，成本低。缺点是出力小，体积大。由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。 电气驱动采用的不多。现在都用三相感应电动机作为动力，用大减速比减速器来驱动执行机构；直线运动则用电动机带动丝杠螺母机构；有的采用直线电动机。通用机械手则考虑用步进电机、直流或交流的伺服电机、变速箱等。电气驱动的优点是动力源简单，维护，使用方便。驱动机构和控制系统可以采用统一形式的动力，出力比较大；缺点是控制响应速度比较慢。机械驱动只用于固定的场合。一般用凸轮连杆机构实现规定的动作。它的优点是动作确实可靠，速度高，成本低；缺点是不易调整。 1.3 控制系统 机械手控制系统的要素，包括工作顺序、到达位置、动作时间和加速度等。 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。随着科学技术的发展，机械手也越来越多的地被应用。
机器视觉技术发展现状文献综述
机器视觉技术发展现状 人类认识外界信息的80%来自于视觉，而机器视觉就是用机器代替人眼来做 测量和判断，机器视觉的最终目标就是使计算机像人一样，通过视觉观察和理解 世界，具有自主适应环境的能力。作为一个新兴学科，同时也是一个交叉学科，取“信息”的人工智能系统，其特点是可提高生产的柔性和自动化程度。目前机器视觉技术已经在很多工业制造领域得到了应用，并逐渐进入我们的日常生活。 机器视觉是通过对相关的理论和技术进行研究，从而建立由图像或多维数据中获机器视觉简介 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉主要利用计算机来模拟人的视觉功能，再现于人类视觉有关的某些智能行为，从客观事物的图像中提取信息进行处理，并加以理解，最终用于实际检测和控制。机器视觉是一项综合技术，其包括数字处理、机械工程技术、控制、光源照明技术、光学成像、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术和人机接口技术等，这些技术相互协调才能构成一个完整的工业机器视觉系统[1]。 机器视觉强调实用性，要能适应工业现场恶劣的环境，并要有合理的性价比、通用的通讯接口、较高的容错能力和安全性、较强的通用性和可移植性。其更强调的是实时性，要求高速度和高精度，且具有非接触性、实时性、自动化和智能 高等优点，有着广泛的应用前景[1]。 一个典型的工业机器人视觉应用系统包括光源、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块。通过 CCD或CMOS摄像机将被测目标转换为图像信号，然后通过A/D转换成数字信号传送给专用的图像处理系统，并根据像素分布、亮度和颜色等信息，将其转换成数字化信息。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、 数量、位置和长度等，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作[1]。 机器视觉一般都包括下面四个过程：
分选机械手文献综述
本科生毕业设计(论文)文献综述 设计(论文)题目基于PLC的物料分选机械手设计 作者所在系别xxx 作者所在专业xxx 作者所在班级xxx 作者姓名xxx 作者学号xxx 指导教师姓名xxx 指导教师职称xxx 完成时间2012 年02 月 北华航天工业学院教务处制
说明 1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。 3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。 5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。
毕业设计（论文）文献 摘要 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用电磁吸盘和PLC控制的设计方案。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用电机驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。 关键词:机械手PLC 物料分拣。 The Design for The Automatic Control System of The Sorting Materials Manipulator Based on PLC Abstract In this paper,by reviewing the developmental status of the manipulator in recent years, combining the design of manipulator and systematic analyzing technology of the manipulator, We proposed the design scheme that the manipulator was driven the system was controlled by PLC. We analyzed and designed the overall structure, the implementation of structural, driving system and control system of the manipulator. We used electric-driven in the driving system, PLC control unit in the control system to complete initialization of the system, manipulator's moving, failure alarm and so on. Key words: manipulator PLC sorting materials
机械手文献综述
燕山大学 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：顺序动作机械手 学院（系）：机械工程学院 年级专业：机电控制 学生姓名：杨忠合 指导教师：郑晓军 完成日期： 2014.03.25
一、课题国内外现状 目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。 国外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。国外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。目前已经取得一定成绩。目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，量新产品达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。 二、研究主要成果 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 搬运机械手仿真设计和制作，机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的气缸来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的进退运动，并利用ADAMS 软件对搬运机械手进行建模，对其进行运动学及动力学仿真，
机械手设计英文参考文献原文翻译
机械手设计英文参考文 献原文翻译 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
翻译人：王墨墨山东科技大学 文献题目：Automated Calibration of Robot Coordinates for Reconfigurable Assembly Systems 翻译正文如下： 针对可重构装配系统的机器人协调性的自动校准 T.艾利，Y.米达，H.菊地，M.雪松 日本东京大学，机械研究院，精密工程部 摘要 为了实现流水工作线更高的可重构性，以必要设备如机器人的快速插入插出为研究目的。当一种新的设备被装配到流水工作线时，应使其具备校准系统。该研究使用两台电荷耦合摄像机，基于直接线性变换法，致力于研究一种相对位置/相对方位的自动化校准系统。摄像机被随机放置，然后对每一个机械手执行一组动作。通过摄像机检测机械手动作，就能捕捉到两台机器人的相对位置。最佳的结果精度为均方根值毫米。 关键词： 装配，校准，机器人 1 介绍 21世纪新的制造系统需要具备新的生产能力，如可重用性，可拓展性，敏捷性以及可重构性 [1]。系统配置的低成本转变，能够使系统应对可预见的以及不可预见的市场波动。关于组装系统，许多研究者提出了分散的方法来实现可重构性[2][3]。他们中的大多数都是基于主体的系统，主体逐一协同以建立一种新的
配置。然而，协同只是目的的一部分。在现实生产系统中，例如工作空间这类物理问题应当被有效解决。 为了实现更高的可重构性，一些研究人员不顾昂贵的造价，开发出了特殊的均匀单元[4][5][6]。作者为装配单元提出了一种自律分散型机器人系统，包含多样化的传统设备[7][8]。该系统可以从一个系统添加/删除装配设备，亦或是添加/删除装配设备到另一个系统；它通过协同作用，合理地解决了工作空间的冲突问题。我们可以把该功能称为“插入与生产”。 表1：合作所需的调节和量度 在重构过程中，校准的装配机器人是非常重要的。这是因为，需要用它们来测量相关主体的特征，以便在物理主体之间建立良好的协作关系。这一调整必须要达到表1中所列到的多种标准要求。受力单元和方向的调整是不可避免的，以便使良好的协同控制得以实现。从几何标准上看，位置校准是最基本的部分。一般来说，校准被理解为“绝对”，即，关于特定的领域框架；或者“相对”，即，关于另一个机器人的基本框架。后者被称为“机器人之间的校准”。 个体机器人的校准已被广泛研究过了。例如，运动参数的识别就非常受欢迎。然而，很少有对机器人之间校准的研究。玉木等人是用一种基于标记的方法，在一个可重构的装配单元内，校准机器人桌子和移动机械手之间的相互位置/方向联系。波尼兹和夏发表了一种校准方法。该方法通过两个机械手的机械接触来实现，实验非常耗时，并要求特别小心地操作。
攀爬机器人文献综述
攀爬机器人文献综述 攀爬机器人文献综述 对攀登机器人结构点性能计算和实验的研究 摘要 本文介绍了并联攀爬机器人性能的运动学和动力学研究，从而避免结构框架上的节点。为了避免结构节点，攀爬并联机器人可以取得某种确定的动作。一系列的动作组合起来，可以方便沿着结构节点的攀登运动。必须对并联攀爬机器人的姿态予以研究，因为在其独特的配置下，姿势能够驱动机器人。此外，需要对执行机构为了避免机构节点而产生的力进行评估。因此本文的目的要表明，Stewart–Gough 并行平台能够作为攀爬机器人，与其他机器人相反，并行攀爬机器人能后轻易而优雅地避免结构节点。为了支持第一部分中描述的模拟结果，实验测试平台已经发展到围绕结构节点对并联攀爬机器人地动力性能进行研究。获得的结果非常有趣，显示了潜在的在工业中使用平行S-G机器人作为攀岩机器人的存在。 关键词：爬壁机器人、动力学、并联机器人、奇点
一简介 当需要在一些危险或者难以到达的地方执行任务时，具有在不同结构上攀爬和滑行能力的机器人是非常重要的，比如在检查和维修金属桥梁、通信天线以及深入核工业结构内部过程中使用的机器人。通常，这些类型的金属结构是由聚合在一起的杆构成，是一种联合机械，每一个都可以描述为棱柱元素变截面和尺寸的扩展。所有这些元素组合产生晶格不同的几何结构，其中结构性因素在不同点的结合称为结构节点。这类结构的尺寸和形状取决于它应用的设计。在这一类型设置中不同任务的机器人化已经被广泛地记载在文献中。在许多情况下，有人提出使用连接机构和多腿机器人来实现位移的随即移动。另外，许多这些机器人是被设计用来在墙壁或管道攀爬和工作。一些建议的解决方案在机械上是非常复杂的，需要在运动控制方面有高水平的发展和阐述。一种用来给双层底部板件焊接的机器人正在研制当中。该型机器人是由一种有选择顺应性装配机器手臂配置的四足机器组成。该机器人通过抓住加强筋移动，但由于其几何结构不能移动通过结构节点。Balaguer提出了一种能够在复杂的三维金属基结构的爬壁机器人。该机器人采用“毛毛虫“的概念来取代这些结构，并实时生成控制设计从而确保稳定的自我支持。Longo建议一个城市侦察双足机器人。这种机器人能够在表面上实现交替移动，并且小到足以穿越密闭空间。Minor and Rossman 提出了一种有腿的机器人，能够通过移动其身体从而产生推力。这些机器人的结构让它们沿着管道和梁结构，并通过内爬管道，但机器人不能够避免节点。在本篇论文中提出的机器人能够围绕结构节点移动。 对于位移和攀爬金属结构的最优解问题在理论上是基于一种原理，动力执行机构是机器人结构的一部分，直接连接到并联机器人地末端，并用一种几何技巧克服了用于微小运动时的障碍。此外，机器人要轻便，机械结构简单，具有大的载荷和高速运转能力。这些条件基本都是由并联机器人实现。基于这个原因，用一种改进的的并联机器人作为攀爬机器人完全是有可能的。 基本上，并联机器人用于攀登必须用适当的夹具系统改变两个环中的一个，并取代另一个环，并通过预先设定的位移方向实现几何构型的动作。对并联机器人而言，这个过程简单且自然。
文献综述
一．前言部分： 1.前言 随着科学与技术的发展, 机械手的应用领域也不断扩大.目前, 机械手不仅应 用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域,同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中.如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。机械手广泛应用于各行各业.而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。 2.相关概念 机械手是一种模拟人手操作的自动机械。它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全间操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。 二．主题部分： 1.历史 它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。 机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美
大数据下民用机器人的运用及发展的文献综述演示教学
大数据下民用机器人的运用及发展的文献综述 李论 摘要：在人工智能大热的背景下，机器人的发展也日新月异，迅速渗透到各行各业中。机器人不仅改变着人类生活方式，也是先进制造业的关键支撑装备，其研发和产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。近年来，随着机器人逐渐走入百姓的视野和生活，一系列政策扶持及市场需求拉动，使得中国民用机器人产业飞速发展。 关键词：大数据民用机器人研究综述 一、国内外民用机器人的现状与发展 通常所说的机器人主要指的是工业机器人，不仅仅是因为工业机器人起步较早，运用领域较广，更重要的是工业机器人已经比较成熟，在很多领域都能够得到应用。服务机器人则不然，日本早在20多年前就开始涉足服务机器人的研究，为什么迟迟没有成熟的产品问世？最近一年来，服务机器人却异军突起？主要有两个原因：一是大数据、云计算、精密传感等技术取得重大突破；二是日本进入老龄化社会以后，巨大的市场刚需倒逼行业发展。 服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，完成有益于人类健康的服务工作。医用机器人是具有最好应用前景的服务机器人，它能够完成或辅助完成常规医疗方法和设备难以完成的复杂诊断和手术，已在神经外科手术、胸（含心脏）外科手术、遥控外科手术、人工关节置换和无损伤检测等方面引起重大变革，极大地提高医疗水平，为病人带来福音。医疗机器人主要研究开发手术机器人及其相关先进医用技术和设备，包括开展手术规划与导航、高精度和高可靠性的定位操作医用机器人机构、灵巧微操作手（机械手）、人机交互导航控制等关键技术。医用机器人的研究开发，不仅对常规医疗带来一系列技术变革，对临床和家庭护理及康复工程的发展产生深远影响，而且将推动智能机器人、计算机、虚拟现实、微机械电子等学科的发展。除手术机器人、诊断机器人、护理机器人、康复机器人等医用机器人外，服务机器人还包括各种家用机器人、娱乐机器人、体育机器人、玩具机器人、导游机器人、保安机器人、排险机器人、清洁机器人、秘书机器人、建筑机器人、邮拾和送信机器人以及加油机器人等。随着开发研究的进一步开展和价格的大幅度下降，服务机器人将广泛进入医院、家庭、工地、办公室和体育娱乐场馆，直接与人类共处，为人类排忧解难。 过去，日本开发了许多服务机器人，特别是陪护老人、情感、娱乐、教育等领域的机器人，与老人聊天，帮助老人拿东西，帮助老人做饭倒水、照顾孩子等，由于技术不成熟，不敢推向社会。他们认为，要推出与人打交道的产品是非常谨慎的事情。如果机器人不但没有陪护好老人，反而还伤害老人，这将是巨大的社会问题。最近几年，在互联网、物联网、图像识别、语音识别等技术有了快速发展的背景下，我们过去的困难变得迎刃而解。当然，目前的服务机器人还只是一个初级阶段的产物，智能化水平比较低，还需要不断完善。1 1胡跃明，丁维中等．吸尘机器人的研究现状与展望．计算机测量与控制，2002．10(10)：631—633页 2蒋新松．未来机器人技术发展方向的探讨．机器人．1996(5)：285—291页 3王炎，周大威．移动式服务机器人的发展现状及我们的研究门．电气传动．2000(4)： 精品文档
电气专业论文文献综述
沧州师学院 专业外语阅读文献综述 学院机械与电气工程学院 姓名昊 学号1414216125 专业电气工程及其自动化 班级2014级1班 2017 年 1 月
PLC技术简介与应用 摘要:随着电子计算机技术的不断发展，PLC 技术在电气化自动控制制造与研发领域中的应用变得越来越广泛，发挥着不可替代的作用。PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用是以微软的处理器作为基础，结合了现在的计算机技术，自动控制技术，现代通讯技术等的优势，极大的扩充了 PLC 技术在电气设备自动化控制应用中的适用领域，有很强的实效性。PLC 技术有着高灵活性、高可靠性、便捷性，和工业机器人、CAD/CAM 并称现代自动化工业的三大顶梁柱。本文介绍何为 PLC 技术，PLC 技术在电气设备自动化控制中的优势与应用，希望能有一定的借鉴作用。 关键词:PLC 技术；电气设备；自动化控制 一.PLC 技术的概念 PLC 是英语可编程控制器 Programmable logic Controller 的缩写，以微处理器为依托，结合通信，计算机，互联网和自动控制技术开发而成的工业上的控制装置。 PLC 技术起源于 20 世纪 70 年代，被成功的运用于汽车工业中。随着 PLC 技术运算，处理速度，控制各种功能的进步与商业化，它在电气设备自动化中的应用领域也变得越来越广泛，形成了仪表-电器-计算机控制的一体化模式。 PLC 技术在产品中的应用与生产，是以 DCS 集散控制系统和 FCS 总线控制系统作为主要的控制形式。 PLC 技术在将来的发展中，将不仅仅是作为一个基础系统，而是一种全分布式，开放式的控制系统。 二.PLC的结构 P L C 技术的本质是应用于工业控制的计算机技术，因此，它的硬件结构组成同大多数计算机结构是基本一致的，都包括有:电源、C P U( 中央处理器)、存储器、功能模块、通信模块、输入/ 输出接口电路等等。 三.PLC的工作原理概述 第一个步骤，输入采样。在这个步骤当中，可编程控制器读取采样数据主要通过扫描的方式，然后利用输入I/O输出映像区中所对应的单元对这些数据进行存储。在数据采样被输入之后，继续执行输出刷新操作对转入用户程序。 第二个步骤，程序执行。在用户程序执行的过程中，可编程控制器对用户程序进行扫描的执行顺序总是自上而下，在扫描的过程中，其运算按照固定的顺序和路线进行，其中，扫描顺序也是由左至右，由上至下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电构成。 第三个步骤，系统输出刷新。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在
PLC机械手控制系统文献综述(包括外文翻译)
基于PLC的机械手控制系统 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一(张志献，2002)。新世纪，生产水平及科学技术的不断进步与发展带动了整个机械工业的快速发展。现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。然而在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。单靠人力将这些不连续的牛产工序衔接起来，不仅费时而且效率不高。同时人的劳动强度非常大，有时还会出现失误及伤害。显然，这严重影响制约了整个生产过程的效率和自动化程度。机械手的应用很好的解决了这一情况，它不存在重复的偶然失误，也能有效的避免了人身事故(杨永清等，2008)。 在机械工业中，机械手的应用具有以下意义。 应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。同时，在一些动作简单但又重复作业的操作中，以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 应用机械手代替人手进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。 随着现代工业技术的发展，工业自动化技术也越来越高，工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。对于机械手的研究国内外的水平不一，但代表当今最先进的技术在日本，他的自动化，人性化令人叹为观止，这些技术依赖于控制理论、新材料科学，它是融合各种尖端技术的现代机器。我国也陆续在工业中有所应用，对于自动控制，柔性制造系统中应用更为广泛，但我国的自动化水平有待提高，只相当于世界先进技术在八十年代的水平。随着工业现代化的发展，机械手技术也随之提高，发展的趋势是工作强度高，灵活性强，准确可靠，可以自动检测并下达动作命令，融入先进的人工智能，使人只作平时的简单的维护，这也是现代工厂的发展趋势。 目前国内机械手主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有
文献综述三自由度机械手结构设计
文献综述 我国机械手的研究现状和发展趋势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，它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。本文参阅了大量的国内外期刊杂志，论述了机械手的组成和分类，同时对国内外机械手的研究现状和发展趋势做了一定的了解。对应用机械手的工业机器人市场四大家族竞争分析。另外，本文还对机械手的常见驱动方式做了一番分析，并预测了机械手的发展趋势。 1.机械手的研究现状 1.1. 概述及现状 机械手是一种模拟人手操作的自动机械。它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全间操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部和运动机构组
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。由度是机械手设计的关键参数。由度自自越多，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。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 1.2 机械手技术发展现象概述 机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它是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(王希敏，1992)。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。(王承义，1995)机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是:机体上安装一个回
四足步行机器人文献综述
四足步行机器人文献综述 移动机器人按移动方式大体分为两大类；一是由现代车辆技术延伸进展成轮式移动机 器人（包括履带式）；二是基于仿生技术的运动仿生气器人。运动仿生气器人按移动方式分 为足式移动、蠕动、蛇行、游动及扑翼飞行等形式,其中足式机器人是研究最多的一类运动 仿生气器人。 自然环境中有约50％的地势，轮式或履带式车辆到达不了，而这些地点如森林，草地 湿地，山林地等地域中拥有庞大的资源，要探测和利用且要尽可能少的破坏环境，足式机器 人以其固有的移动优势成为野外探测工作的首选，另外，如海底和极地的科学考察和探究， 足式机器人也具有明显的优势，因而足式机器人的研究得到世界各国的广泛重视。现研制成 功的足式机器人有1足，2足，4足，6足，8足等系列，大于8足的研究专门少。曾长期作为人类要紧交通工具的马，牛，驴，骆驼等四足动物因其优越的野外行走能 力和负载能力自然是人们研究足式机器人的重点仿生对象。因而四足机器人在足式机器人中 占有专门大的比例。长期从事足式机器人研究的日本东京工业大学的広濑茂男等学者认为：从 稳固性和操纵难易程度及制造成本等方面综合考虑，四足机是最佳的足式机器人形式[1]，四 足机器人的研究深具社会意义和有用价值。
四足机器人的研究可分为早期探究和现代自主机器人研究两个 时期。中国古代的“木牛流马”以及国外十九世纪由Rygg 设计的“机械马”，是人类对足式行走行机器的早期探究。而Muybridge 在1899 年用连续摄影的方法研究动物的行走步态，则是人们研究足式机器人的开端。20世纪60年代，机器人进入了以机械和液压操纵实现运动的进展时期。美国学者Shigley（1960）和Baldwin（1966）都使用凸轮连杆机构设计了机动的步行车[2]。这一时期的研究成果最具代表性的是美国的Mosher于19 68 年设计的四足车“Walking Truck”[3]（图1）。 80年代，随着运算机技术和机器人操纵技术的广泛研究和应用，真正进入了具有自主行为的现代足式机器人的广泛研究时期。 2、现代自主机器人的研究状况 以微型运算机技术广泛应用为标志的现代四足机器人的研究和应用受到世界广泛的关 注。现代四足机器人研究最系统和取得研究成果最多的是日本东京工业大学的広濑茂男等领 导的広癞·福田机器人研究室（HIROSE·FUKUSHIMA ROBTICS L AB），该实验室从80年代 开始四足机的研究，连续研究20多年，共试制成功3个系列、12款四足机器人。发表有关研 究论文172篇[4]。其它如美国的 MIT,卡耐基梅隆大学，加拿大，德国，法国，新加坡，韩国 等国家均有四足机器人样机研制成功。国内也进行了四足机器人的基础研究和试验研究，如 吉林工业大学，北京航空航天大学、上海交通大学，哈尔滨工业大学，中国科技大学等单位。 表1列出了国内外要紧从事研究四足机的单位和其研制的典型样机型。