1、氣動機器人文獻綜述摘要：隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展，氣動技術(shù)本身的一些優(yōu)點！氣動機械手廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)自動化的各個行業(yè)。本文簡要介紹了氣動機械手的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景關(guān)鍵詞：氣動技術(shù)氣動機械手的應(yīng)用與發(fā)展零前綴由于工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展以及氣動技術(shù)本身的一些優(yōu)點，氣動機械手已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)自動化的各個行業(yè)。近20年來氣動技術(shù)的應(yīng)用迅速擴大，在各種自動化生產(chǎn)線上得到了廣泛應(yīng)用。將電氣可編程控制技術(shù)與氣動技術(shù)相結(jié)合，使整個系統(tǒng)自動化更多，控制方法更靈活，性能更穩(wěn)定。氣動機械手，柔性自動生產(chǎn)線發(fā)展迅速，對氣動技術(shù)要求更高；微電子技術(shù)的引入促進了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展促使氣動技術(shù)從

2、開關(guān)控制進入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高。機動脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、耐污染性、低成本等特點，國內(nèi)外都在積極研究和開發(fā)。國內(nèi)外氣動機械手研究現(xiàn)狀從各國產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計來看，近30多年來氣動產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。20世紀70年代，液壓和氣動元件的產(chǎn)值比約9333691超過30年的今天，產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)達的歐美、日本等國家的這一比例達到633604，接近5:5。中國的氣動產(chǎn)業(yè)起步晚，但發(fā)展很快。從20世紀80年代中期開始，氣動元件產(chǎn)值的年增長率比中國機械工業(yè)產(chǎn)值的年增長率高20%以上。隨著微電子技術(shù)、PLC技術(shù)、計算機技術(shù)、檢測技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，氣動技術(shù)成為現(xiàn)代傳輸和控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。2氣動機械

3、手的發(fā)展前景和方向氣動技術(shù)是以空壓機為動力源，壓縮空氣為工作介質(zhì)進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術(shù)，是實現(xiàn)多種生產(chǎn)控制、自動控制的重要手段之一。氣動機械手的開發(fā)研究有幾個主要方向和要求。1)迭代精度要求精度表示機器人、機器人到達指定點的精確程度，與驅(qū)動器的分辨率和反饋設(shè)備有關(guān)。重復(fù)精度是當動作多次重復(fù)時，機器人到達相同位置的精度。迭代精度比精度更重要。如果一個機器人的位置不夠精確，通常會顯示出可預(yù)測的固定錯誤，可以通過編程進行校準。重復(fù)精度是對機器人重復(fù)運行一定次數(shù)而測量的隨機誤差的范圍。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，氣動伺服技術(shù)完全脫離了實驗室和氣動伺服定位系統(tǒng)。氣動機械手的重復(fù)準確度將

4、越來越高，核酸業(yè)、軍工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域也將擴大。2)模塊化設(shè)計要求一些公司把帶有一系列驅(qū)動機的氣動機械手稱為簡單的傳輸技術(shù)，模塊化組裝的氣動機械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。模塊化組裝的氣動機械手具有比組合感應(yīng)驅(qū)動裝置更靈活的安裝系統(tǒng)。集成具有電氣連接器、電纜和機構(gòu)的感應(yīng)系統(tǒng)裝置，使機器人手臂可以自由移動。模塊化氣動機械手的驅(qū)動零件使用專門設(shè)計的滾珠軸承，提供剛度、強度和精確的導(dǎo)向精度。優(yōu)秀的位置精度也是新一代氣動機械手的重要特征。模塊化氣動機械手根據(jù)不同模塊的應(yīng)用具有不同的功能，擴大了機械手的應(yīng)用范圍，是氣動機械手的重要發(fā)展方向。智能系統(tǒng)島的出現(xiàn)對提高模塊化氣動機械手和氣動機器人的性能起到了非常重要的支持

5、作用。因為智能系統(tǒng)本來是模塊化設(shè)備，特別是緊湊的CP系統(tǒng)，對分布式的集中控制，特別是機器手里的移動模塊，起著非常重要的作用。3)非石油工作要求為了適應(yīng)食品、藥物、生物工程、電子、纖維、精密儀器等行業(yè)的無公害要求，出現(xiàn)了沒有添加潤滑脂的供油潤滑部件。隨著材料技術(shù)的進步，燒結(jié)金屬石墨材料等新材料的出現(xiàn)，形成了系統(tǒng)簡單、摩擦性能穩(wěn)定、成本低、壽命長的特殊自潤滑材料制成的無潤滑組件。4)機電集成要求由可編程邏輯控制器-傳感器-氣動組件組成的典型控制系統(tǒng)仍然是自動化技術(shù)的重要方面。開發(fā)結(jié)合電子技術(shù)的自適應(yīng)控制氣動組件，使氣動技術(shù)從“開關(guān)控制”進入高精度“反饋控制”。節(jié)省布線的復(fù)合集成系統(tǒng)，不僅減少了布線

6、、管道和組件，還簡化了拆卸過程，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。電磁閥的線圈功率越來越小，PLC的輸出功率增加，由PLC直接控制線圈實現(xiàn)。氣動機械手、氣動控制逐漸與PLC分離，隨著閥島技術(shù)的發(fā)展，PLC在氣動操縱器、氣動控制方面變得更加方便。3氣動機械手應(yīng)用現(xiàn)狀氣動機械手具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動作快、柔軟可靠、節(jié)能、不污染環(huán)境等優(yōu)點，被廣泛使用。氣壓傳動系統(tǒng)安全可靠，可以在高溫、振動、易燃、爆炸性、粉塵、強磁性、輻射等惡劣環(huán)境下工作。氣動機械手是一種結(jié)構(gòu)簡單、輕便、動作快、穩(wěn)定、節(jié)能無污染的環(huán)境，具有無級調(diào)速、過載保護、復(fù)雜動作容易的優(yōu)點。因此，氣動機械手廣泛用于汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體和家電、肥料和化學產(chǎn)

7、業(yè)、食品和藥品包裝、精密儀器和軍事產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域?，F(xiàn)代汽車制造廠的生產(chǎn)線，特別是主要工序的焊接生產(chǎn)線，大部分使用氣動機械手。各工序中車身的移動；車身外殼用真空吸盤吸出，夾緊并放置在指定的工作位置。點焊接頭快速平滑著陸后的變壓控制點焊使用具有各種特殊功能的氣動機械手。高頻點焊、力控制的準確性以及整個過程的高度自動化是典型的氣動機械手應(yīng)用之一。在彩色電視、冰箱等家電的組裝線上，可以看到半導(dǎo)體芯片、印刷電路等各種電子產(chǎn)品的組裝線上，不僅可以看到各種大小、形狀不同的氣缸、氣體爪，還可以看到很多靈巧真空吸盤很難抓住普通氣體爪的顯像管、紙板盒等，輕輕吸出并運輸?shù)街付ǖ哪繕宋恢?。?yīng)用了SIN圓柱，它在加速度非常

8、有限的芯片搬運系統(tǒng)中平滑地加速。氣動機械手用于食品工業(yè)的粉末、粒狀、散裝材料的自動計量包裝。煙草行業(yè)中使用的許多工序，包括自動香煙和自動包裝.自動附著、安裝和擰緊葡萄酒、油漆充電氣動機器人、氣動機械手、牛奶盒氣動機械手等。此外，氣動系統(tǒng)、氣動機械手廣泛應(yīng)用于制藥和醫(yī)療設(shè)備。氣動自動調(diào)節(jié)床、Robodoc機器人、達芬奇手術(shù)機器人等。4應(yīng)用中的問題1、氣動機械手在壓縮空氣中具有動力，工作速度穩(wěn)定性差，結(jié)構(gòu)剛度不強，反應(yīng)速度受影響；2、氣動機械手由于空氣的可壓縮性，位置精度難以保證，難以準確控制；3、操作過程中氣動元件的噪音大，難以消除；4、氣動機械手的效率不高；5、其他氣動元件常見問題。5結(jié)束語氣

9、動技術(shù)經(jīng)過了長期的發(fā)展，氣動伺服技術(shù)走出實驗室，氣動技術(shù)和氣動機械手迎來了新的春天。目前在日本、美國、歐盟，氣動技術(shù)、氣動機器人方面是世界上最好的。在我國，氣動技術(shù)和氣動機械手的研究和應(yīng)用都比較晚，但是隨著投資力和研究開發(fā)力的加大，我國自行開發(fā)的很多氣動機械手已經(jīng)在汽車等行業(yè)為國家的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展和加工技術(shù)水平的提高以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，為研究高性能氣動機械手打下了堅實的材料技術(shù)基礎(chǔ)。氣動機械手具有多種獨特的優(yōu)點，如簡單的結(jié)構(gòu)、無級調(diào)速、過載保護、易于執(zhí)行復(fù)雜的動作等，將越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。6參考資料1徐炳輝。氣動手冊M，上?？?/p>

10、學技術(shù)報道，2005年。明仁雄，等一下。液壓和氣動驅(qū)動M。國防產(chǎn)業(yè)出版社。2003.3黃順英、劉曉紅、唐津源等編輯、機械革新設(shè)計M，北京：高等教育出版社，2006.51 238。4陸信生，周宏。氣動自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計M。上海科技文件出版社，1999年。5損傷數(shù)、早模、文杰、機械原理M，北京：高等教育出版社，2006.521。6道尚廳、原理報、羅京基、移動機械手的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景OL，中國電網(wǎng)，2008。7禹宗濟。機械零件設(shè)計手冊m。北京：機械工業(yè)出版社，2004:188-199。8陳恒等式，張安勇。裝配線機器人電氣混合控制J。液壓和氣動。2007(3)。9上海工業(yè)大學流體研究室。氣動技術(shù)基礎(chǔ)M。機械產(chǎn)業(yè)出版社。1982.10deWerner deppert/Kurt stoll。氣動技術(shù)低成本集成自動化M。伊博因，翻譯。機械工業(yè)報道，1999年。11王曉華，趙仲林，等