１绪论
ｌ绪论
１．１论文研究背景及意义
在食品、包装等行业中，通常需要机械手对物品进行高速、精确和平稳地完成诸如包装、分拣等抓放操作，并且被操作对象往往具有体积小、重量轻的特点。为了提高整个生产环节的自动化程度，保证生产效率，上述操作大多需要借助高速机械手来实现。
目前，国外在上述领域中越来越多的应用机械手来完成抓放任务但也主要依赖于串联机械手，而在我国绝大多数厂家中，这种带有高度重复性和智能性的抓放操作多是依靠大量人工来完成的。
机械手按其机构分为并联机械手和串联机械手两大类。其中，串联机械手具有工作空间大、灵活性好等优点，在实际生产中已经得到广泛应用。但是，串联机械手的驱动电机及传动系统大都放在运动着的大小臂上，增加了系统的惯性，恶化了动力性能Ⅲ。因此串联机构不适合用作高速机械手。与串联机械手相比，并联机构多采用外转动副驱动，可将驱动器装在机架上，减小了运动负荷，故可采用轻质细杆作为运动臂，使得末端操作器获得较高的速度和加速度，因此特别适合做成短距离高速抓放装置。
现阶段高速并联机械手采用的机构多为１９８５年Ｃｌａｖｅｌ发明的Ｄｅｌｔａ机构“’３１和１９８８年Ｎｅｕｍａｎｎ发明的Ｔｒｉｃｅｐｔ机构Ⅲ。其中Ｔｒｉｃｅｐｔ机构多用于航空航天领域，Ｄｅｌｔａ机构则用于物流传输方面。图１－１为Ｄｅｌｔａ机构简图，该机构是由三条完全相同的支链连接固定平台和运动平台的空间机构。其中每条支链分别由一台伺服电机驱动主动臂，使得主动臂绕主动关节转动，主动臂带动从动臂，从动臂是由四根杆件组成的平行四边形闭环结构，此闭环与动平台相连，从而带动动平台运动，末端操作器固连在动平台上进行抓放操作。
图１．１Ｄｅｌｔａ机构简图图Ｉ．２Ｔｓａｉ的虎克铰平动机械手
Ｆｉｇ．１－１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆＤｅｌｔａＦｉｇ．１—２Ｔｓａｉ’ｓｐａｒａｌｌｅｌｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｏｆｈｏｏｋｅｊｏｉｎｔ