機械手的發(fā)展歷程

從二十世紀四十年代中期，美國開始研制應(yīng)用在核能領(lǐng)域的機械手，機械手先后經(jīng)歷了單臂機械手、雙臂機械手、電隨動機械手、行走式機械手等時代。經(jīng)過了十幾年的發(fā)展，機械手已經(jīng)有了多種規(guī)格并且廣泛應(yīng)用在多種工業(yè)領(lǐng)域。機械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性強，僅為某臺機床的上下料裝置，是附屬于該機床的專用機械手。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復(fù)操作，使用范圍比較廣的“程序控制通用機械手” ，簡稱通用機械手。

機械手都要用到減速器，諧波減速機，主要由波發(fā)生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪四個基本構(gòu)件組成，諧波傳動減速器，是一種靠波發(fā)生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動。應(yīng)用學(xué)科：機械工程（一級學(xué)科）；傳動（二級學(xué)科）；齒輪傳動（三級學(xué)科）諧波齒輪傳動減速器是利用行星齒輪傳動原理發(fā)展起來的一種新型減速器。諧波齒輪傳動（簡稱諧波傳動）。作為減速器使用，通常采用波發(fā)生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式。

堆垛機械手的工作原理

機械手在運動中能夠完成各種旋轉(zhuǎn)（擺動），運動或復(fù)合運動，以實現(xiàn)規(guī)定的運動以此來改變所握持物體的位置和姿勢。（例如，運動機構(gòu)的提升，伸展和旋轉(zhuǎn)）稱為堆垛機器人的自由度。為了在工作中的隨機位置抓取物體，需要6個自由度調(diào)節(jié)。自由度調(diào)節(jié)是機器人設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越大，堆垛機器人的靈活性就越大，其功能性就越強，結(jié)構(gòu)也就越復(fù)雜。通常，專用的堆垛機器人具有2至3個自由度也就夠了。這樣控制系統(tǒng)通過控制堆垛機器人各個自由度的電動機就可以來完成特定的動作。同時，系統(tǒng)從傳感器接收反饋，以形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。控制系統(tǒng)的核心通常由微控制器或dsp以及其他微控制芯片組成，蕞終可以進行編程以實現(xiàn)所需的功能。