文献综述
研究的现状：
（1）国内研究现状
目前，随着工业信息化和自动化的发展进程，国内外的上下料机械手都得到了飞速发展。由于工业机械手的自动化程度高，方便在机床间传送待加工的工件，因此，工业机械手在机械零件加工方面得到了广泛的应用。工业机械手的广泛应用为其技术创新积累了大量的经验，目前国内在工业机械手研发与设计方面有着成熟的技术。如:加工环类零件的沈阳手泵厂，设计出了一种用于加工深井轴承体的自动化加工生产线；加工盘类的上海柴油机厂，设计出了一种工业机械手用于在自动化生产线上加工曲拐和座圈；加工轴类零件的，如大连电机厂的电机轴配有工业机械手的自动化生产线；[5]沈阳第三机床厂用于加工齿轮的 Y38 滚齿机机械手；大连第二机床厂用于仿形的液压循环自动机械手；青海第二机床厂用于加工花键的自动化生产线上使用的工业机械手。目前，国内一些机床厂在机械手的设计与使用更加普遍，一些待出厂的产品在离开工厂前就已经装上了相应的机械手，方便使用者自行安装机械手。工业机械手在注塑机上也得到了广泛的应用，注塑机的开模、加料、合模等需借助于机械手的帮助。[6]机械手在冲床上也有大量使用，装上机械手可实现冲压自动化生产。目前，工业自动化机械手运用于冲床主要在两个方面。一是用于多个工位的冲床，如天津二轻局技术研究所设计的多工位冲床机械手和上海第二汽车配件厂的自动化灯壳冲压加工生产线机械手，这类机械手多用于自动化冲压件工位间的步进操作。二是大型冲床多使用工业机械手来方便机械零件生产过程中的加工操作，如天津拖拉机工厂冲床的下料机械手和沈阳低压开关厂加工磁力起动器的大型冲床的下料机械手。[7]
（2）国外研究现状
相对于我国工业化程度比较薄弱，国外对自动生产线上的机械手的研究设计和应用相对比较早，也有着更丰富的设计经验。 1962 年美国的一家联合控制公司对数控再现型机械手的成功设计与制作为球坐标通用机械手的开发利用奠定了良好的基础。这款刚一设计出来就被命名为万能自动工业机械手，得到了的当时社会和企业的广泛关注和重视。同年，该公司以万能自动的名字和普鲁曼公司合并并专门从事生产工业机械手。该机械手的控制系统使用磁鼓当作存储设备，运动系统使用液压驱动，仿照坦克炮塔设计，机械手臂可以在水平方向移动、旋转和做上下移动。此后，1962 年美国一家机械制造公司设计并制造出一款支柱可以旋转和上下移动的工业机械手，这款机械手是一种采用液压驱动的示教型机械手。这两款工业机械手，虽然是在 20 世纪 60 年代初出现的，却为西方国家工业化积累了大量丰富的设计与制造经验。德国的工业机械手从 20 世 纪 70 年代开始应用在工业中，企业广泛使用工业机械手用于货物的运输、机械的焊接和工件的上下料等作业。[8]其中德国一家 KaKa 公司设计出了一种关节式结构可程序控制的焊接型机械手。其后，在 20 世纪 80 年代，美国的万能自动公司联合麻省理工学院和斯坦福大学研制出一种装有小型电子计算机可以进行程序编程控制的更先进的机械手，该机械手有着相当高的定位误差，可以达到毫米级。日本也是广泛使用工业机械手的国家，工业机械手在日本发展很快，应用领域也十分广泛。[9]
工业机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。
1.执行机构
（1）手部 既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型（多为回转型，因其结构简单）。手部多为两指（也有多指）；根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用负压式或真空式的空气吸盘（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和电磁吸盘。传力机构形式教多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜槭杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。
（2）腕部 是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压（气）缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小（一般小于 270 ）,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。
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