五自由度及张合气爪的液压机械手

简介

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。
简单通俗易懂的说就是：能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全。

发展现状
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年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手种类、特点
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。按结构分为多关节机械手、油田钻柱操作机械手、T型助力机械手、硬臂式助力机械手、软索式机械手。
多关节机械手的优点是:动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作.随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。

构造及工作流程
此机构包括基座、大臂伸缩缸、小臂伸缩缸、手腕仰附缸、手腕旋转、气动手指等装置。通过各个零件之间的配合调节，通过plc编程来自动控制机械手的运动，从而达到生产的需求。
首先工作的流程为基座顺时针旋转 (90。)一大臂前伸一小臂前伸一手腕俯下一手指张开一手指夹紧一大臂缩回一小臂缩回一基座逆时针旋转一大臂前伸一小臂前伸一手腕旋转 (180。)一手指张开一大臂缩 回一小臂缩回一基座顺时针旋转复位一手腕旋转复位一手腕仰起一待料，泵卸载。
具体的第一步就是：打开启动开关，让液压泵供油。动作一、基座旋转顺时针让电磁阀C1的左侧得电，从而使油液经阀左位进入马达，驱动马达转动。动作二、大臂前伸就是让C2的电磁阀左侧得电，从而使得液压油经阀左位流过，通向C2缸，推动缸往右侧伸出。动作三、小臂前伸就是让C3的电磁阀左侧得电，从而使得液压油经阀左位流过，通向C3缸，推动缸往右侧伸出。动作四、手腕俯下C4的右侧得电使得液压油经阀右位流过，通向C4缸，推动缸往右转。动作五，手指张开是通过C6的左侧得电，气压经过阀的左位推动缸往右侧伸出。动作六，手指夹紧C6的左侧失电。动作七。大臂缩回C2的电磁阀右侧得电压油经阀右位流过，通向C2缸，推动缸退回。动作八，小臂缩回C3的电磁阀右侧得电，从而使得液压油经阀右位流过，通向C3缸，推动缸往左侧退回。动作九，基座逆时针旋转让电磁阀C1的右侧得电，从而使油液右侧经阀位进入马达，驱动马达转动。动作十，大臂前伸就是让C2的电磁阀左侧得电，从而使得液压油经阀左位流过，通向C2缸，推动缸往右侧伸出。动作十一，小臂前伸就是让C3的电磁阀左侧得电，从而使得液压油经阀左位流过，通向C3缸，推动缸往右侧伸出。动作十二，手腕旋转(180) C4的左侧得电使得液压油经阀左位流过，通向C4缸，推动缸往左转180。动作十三，手指张开是通过C6的左侧得电，气压经过阀的左位推动缸往右侧伸出。动作十四，大臂缩回C2的电磁阀右侧得电压油经阀右位流过，通向C2缸，推动缸退回。动作十五，小臂缩回C3的电磁阀右侧得电，从而使得液压油经阀右位流过，通向C3缸，推动缸往左侧退回。动作十六，基座顺时针旋转复位让电磁阀C1的右侧得电，从而使油液经阀右位进入马达，驱动马达转动。动作十七，手腕旋转复位C4的右侧得电使得液压油经阀右位流过，通向C4缸，推动缸往左转180回到原位。