说，1967年，日本丰田织机公司 引进美国的“Versatran”,川崎重工公司引进“Unimate”，并获得迅速发展。通过引进技术、仿制、改造创新。很快研制出国产化机器人，技术水平很快赶上美国并超过其他国家。经过大约10年的实用化时期以后，从1980年开始进入广泛的普及时代。
我国虽然开始研制工业机器人仅比日本晚5-6年，但是由于种种原因，工业机器人技术的发展比较慢。目前我国已开始有计划地从国外引进工业机器人技术，通过引进、仿制、改造、创新，工业机器人将会获得快速的发展。
1.2 机器人发展趋势
随着现代化生产技术的提高，机器人设计生产能力进一步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。
就目前来看，总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势：
（1）提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块、控制模块、检测模块组成结构不同的机器人；
（2）开发各种新型结构用于不同类型的场合，如开发微动机构用以保证精度；开发多关节多自由度的手臂和手指；开发各类行走机器人，以适应不同的场合；
（3）研制各类传感器及检测元器件，如，触觉、视觉、听觉、味觉、和测距传感器等，用传感器获得工作对象周围的外界环境信息、位置信息、状态信息以完成模式识别、状态检测。并采用专家系统进行问题求解、动作规划，同时，越来越多的系统采用微机进行控制。
1.3 本文的主要研究内容
随着科学技术的发展，生产率水平的提高，人们对产品精度和质量的要求越来越来严格。因此，企业生产线的自动化程度要求越来越高，机械手也越来越来多地被应用，工业机械手已成为多数企业生产线上必不可少的设备。工业机械手可以提高生产过程的自动化程度，改善劳动条件、避免人身事故，减少人力，并便于有节奏地生产，工业机械手从根本上减轻了工人的劳动强度，提高了生产率水平。因此，有效地应用机械手，是发展机械工业的必然趋势，研究的内容如下：
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（1）本次设计主要研究的是柴油机机体加工线上用多功能机械手，使其完成上料、转位和翻转等多种功能，并按该自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。
（2）研究思路及技术方案是本工业机械手机身采用机座式，坐标形式为直角坐标式，使用液压驱动，选用齿轮泵，具有机身旋转、手臂伸缩、手臂升降、腕部转动4个自由度，定位采用机械挡块定位，定位精度为-0.5～0.5mm，采用行程控制系统实现点位控制。
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第2章 方案设计及主要参数的确定
2.1 机械手组成和分类
2.1.1 机械手的组成
机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统组成[4]。
执行机构 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构如2-1 所示。
3 4 2 1 5
1—手部；2—手腕；3—立柱；4—手臂；5—机座
图2-1机构简图
驱动系统 机械手的驱动系统是驱动执行运动的传动装置。常用的有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等四种形式。
控制系统 控制系统是机械手的指挥系统 ，它控制驱动系统，让执行机构按规定的要求进行工作，并检测其正确与否。一般常见的为电器与电子回路控制，计算机控制系统也不断增多。
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2.1.2 机械手分类
（1）根据所承担的作业的特点分类如下：承担搬运工作的机械手；生产工业用机械手；通用工业机械手。
（2）按功能分类如下：专用机械手；示教再现机械手；通用机械手。
（3）按驱动方式分类如下：液压传动机械手；气压传动机械手；机械传动机械手。
（4）按控制方式分类如下：固定程序机械手；可编程序机械手。
2.2 方案设计
2.2.1 主要参数的确定
表2-1主要参数 抓取重量 抓取长度 坐标形式 自由度 手臂伸缩行程 机身旋转范围 手臂回转范围θ 手部升降行程 伸缩速度 腕部回转速度 液压传动 -0.5～+0.5mm PLC 10kg 250mm 柱坐标式 4 500mm 0~180 -90~90 500mm 200mm/s 45/s 000抓取量 坐标形式及自由度 工作行程 运动速度 驱动方式 定位精度 控制方式 2.2.2 方案设计
根据课题要求及参数要求，可采用以下多种方案。
（1）直角坐标系式，自动线成直线布置，机械手空中行走，顺序完成上料、翻转、转位等功能。这种方案结构简单，自由度少，易于配线，但需要架空行走，油液站不能固定，这使设计复杂程度增加，运动质量增大。
（2）机身采用立柱式，机械手臂上下升降，顺序完成上料、翻转、转位等功能，自动线仍呈直线布置。这种方案可以集中设计液压，易于实
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现、油路定点连接，但手臂悬伸量较大。
（3）机身采用机座式，自动线围绕机座布置，顺序完成上料、翻转、转位等功能。这种案具有占地面积小等优点，但配线要求较高。
图2-2机座式机械手
本设计拟采用第三种方案，如图2-2所示。这是一种机座式机械手，具有机身旋转(⌒z)手臂伸缩(→x)手臂升降（⌒z）和腕部转动(⌒x)四个自由度。
2.3 料槽形式及分析动作要求
2.3.1 料槽形式
图2-3机械手安装简易图
由于工件的形状属于小型回转体，此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽，如图2-3所示，该装置结构简单，不需要其它动力源和特殊装置，所以本课题采用此种输料槽。
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