淺談機(jī)械手的類型、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速增長，為科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供了優(yōu)異條件，并且?guī)?dòng)著各行業(yè)各的進(jìn)步。而在此背景環(huán)境下，我國工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展技術(shù)已逐漸完善和健全，機(jī)械手的應(yīng)用在當(dāng)下已經(jīng)不是新鮮事，本篇文章主要介紹當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展領(lǐng)域所應(yīng)用的機(jī)械手類型，探索機(jī)械手的具體應(yīng)用范圍和其未來發(fā)展趨勢(shì)，為減輕人工勞動(dòng)和提高生產(chǎn)效率作出一定貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械手;應(yīng)用;發(fā)展

引言：各式各樣產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造中，機(jī)械手的應(yīng)用雖然沒有真人手的使用更靈活，但是機(jī)械手感知不到疲憊和危險(xiǎn)，并且承重量要比人的手高出許多，總的來說節(jié)省了人工成本投入和危險(xiǎn)的發(fā)生。與此同時(shí)，隨著機(jī)械手種類的越來越多，其生產(chǎn)制造中的靈活性問題已經(jīng)得到了一些改善，主體機(jī)械、傳感器、控制系統(tǒng)等組件之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，已良好地實(shí)現(xiàn)了順利完成人的使命這一發(fā)展目標(biāo)。

1? 簡述機(jī)械手的分類

就目前機(jī)械手的應(yīng)用而言，其類別劃分較為復(fù)雜，且不同種類的機(jī)械手發(fā)揮著大不相同的作用。一按照工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域中適用范圍來說，機(jī)械手可以劃分為通用機(jī)械手和專用機(jī)械手兩類;二按照機(jī)械手應(yīng)用時(shí)的作業(yè)軌跡和控制方式來說，可以劃分為連續(xù)軌跡控制機(jī)械手和點(diǎn)位控制機(jī)械手兩類;三按照機(jī)械手應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)方法來說，可以劃分為機(jī)械式機(jī)械手、液壓式機(jī)械手、氣動(dòng)式機(jī)械手、電動(dòng)式機(jī)械手四類。

各類機(jī)械手的應(yīng)用主要目的是輔助起作用，輔助機(jī)床等其他機(jī)械設(shè)備與大型機(jī)器完成產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造，包括遞料、取物、調(diào)節(jié)進(jìn)程等，機(jī)械手一般沒有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，有時(shí)還需要人工進(jìn)行監(jiān)督和操作。雖然機(jī)械手的應(yīng)用需要一定的人力，但是機(jī)械手的可固定性和機(jī)械化運(yùn)轉(zhuǎn)，也是有效減少了人工成本投放，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益而言有著明顯的價(jià)值[1]。

2? 當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中機(jī)械手的應(yīng)用

2.1工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)制造中的應(yīng)用是最廣泛的，尤其是大型重工業(yè)和勞動(dòng)力需求較大的一線車間，也包括一些生產(chǎn)條件比較惡劣的環(huán)境中，例如高溫、高寒、深水等地方。工業(yè)生產(chǎn)制造中，汽車、航天材料、建筑機(jī)械等的應(yīng)用頻繁，化工行業(yè)中的電氣焊、氬弧焊、點(diǎn)蝕等也十分常見。與此同時(shí)，工業(yè)物流中搬運(yùn)貨物、包裝等對(duì)于機(jī)械手的使用更是占據(jù)大多數(shù)。

2.2軍事科技中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長和科學(xué)技術(shù)的日新月異，各種先進(jìn)科技在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛，機(jī)械手更是逐漸走入我國的國防事業(yè)中，為國防科技創(chuàng)新發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。比如軍事險(xiǎn)情探查中，常用機(jī)械手、無人機(jī)等代替人工前去一線為現(xiàn)場(chǎng)地中，機(jī)器人掃雷、拆彈、偵查、抗災(zāi)救助等等。此外，軍事后勤領(lǐng)域中也有智能機(jī)械類設(shè)備的使用，減輕了我國軍人、士兵的工作量，對(duì)于國家的國防事業(yè)發(fā)展有著重要意義。

2.3醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用

近年來，醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中機(jī)械手的應(yīng)用逐漸增加，一些高難度手術(shù)中代替醫(yī)生執(zhí)刀，手指進(jìn)不去的部位利用機(jī)械手的微小進(jìn)行操作。比如現(xiàn)在著名的微創(chuàng)手術(shù)——內(nèi)窺鏡技術(shù)，在傳統(tǒng)開刀手術(shù)的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行了改變，不僅不需要開刀治理，內(nèi)窺鏡直入更是提高了對(duì)患者病處的深入了解，術(shù)后創(chuàng)口微小，對(duì)患者而言可謂是減少了痛苦和恢復(fù)期，從根本上提高了手術(shù)治療的質(zhì)量與效率[1]。與此同時(shí)，形似膠囊的微型吞入式機(jī)械手，只需要患者將其腹下，就能讓醫(yī)2通過遠(yuǎn)程操控了解病情。此外，藥品的輸送、病房自動(dòng)檢測(cè)等也是應(yīng)用機(jī)械手的體現(xiàn)。

3? 機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1機(jī)電一體化

從科技發(fā)展的角度來說，機(jī)械手的機(jī)電一體化發(fā)展是潛移默化中的必經(jīng)之路，屬于典型的自動(dòng)化技術(shù)延伸，主要是編輯控制器、傳感器、動(dòng)力元件三部分之間的合作。機(jī)械手研究人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)社會(huì)發(fā)展的需求，對(duì)機(jī)械手及時(shí)地進(jìn)行完善和改進(jìn)，讓機(jī)電一體化的發(fā)展更健全，向國外學(xué)習(xí)朝著智能化的方向前行，比如自主收集數(shù)據(jù)信息并應(yīng)用，或者根據(jù)需求自動(dòng)調(diào)整靈敏度與力度等，給機(jī)械手賦予可視化和觸覺性能，從而保障其在未來發(fā)展中保持前景廣闊。

3.2高效節(jié)能

就目前國際形勢(shì)分析，世界各國都在遵循綠色環(huán)保的發(fā)展理念，所以說機(jī)械手的未來發(fā)展趨勢(shì)也勢(shì)必為高效節(jié)能領(lǐng)域。研究者們應(yīng)當(dāng)積極去探索一些新材料、新科技，促進(jìn)降低機(jī)械手的生產(chǎn)制造成本，同時(shí)加強(qiáng)性能與能耗研究，促進(jìn)降低機(jī)械手使用的能量消耗，從而提高其在各行各業(yè)中應(yīng)用的效率和環(huán)保性。比如食品行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)中要求無菌無污染，而現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)不加潤滑脂的不供油潤滑元件，那么機(jī)械手的研發(fā)應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用[3]。

3.3高精度提升

提升機(jī)械手的操作高精度乃是保障其未來發(fā)展前景廣闊的關(guān)鍵。精度一詞指的是機(jī)械手所達(dá)到的指定操作點(diǎn)的精準(zhǔn)程度，這是研究者們應(yīng)當(dāng)加大研究力度的重點(diǎn)內(nèi)容，機(jī)械手作業(yè)精度的提高，代表著生產(chǎn)制造質(zhì)量的增強(qiáng)，也就意味著產(chǎn)品品質(zhì)的提高和企業(yè)口碑與經(jīng)濟(jì)效益的相應(yīng)提升，是促進(jìn)拓寬機(jī)械手應(yīng)用的有效措施。

4? 結(jié)語

綜上所述，機(jī)械手目前來說在社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用較為廣泛，在工業(yè)生產(chǎn)制造、軍事科技、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中的使用更是十分卓越。但是隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，機(jī)械手在未來發(fā)展中要注意機(jī)電一體化的完善，著重向著節(jié)能減排的方向前進(jìn)，高效節(jié)能是為發(fā)展核心，同時(shí)高精度提升也很重要，以此才能促進(jìn)機(jī)械手更靈活、高效、環(huán)保，在降低生產(chǎn)制造成本的同時(shí)促進(jìn)增加經(jīng)濟(jì)收入，從而推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)保持高速增長。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瀚.四軸機(jī)械手的結(jié)構(gòu)分析與應(yīng)用設(shè)計(jì)[D].大連理工大學(xué)，2018.

[2]曹強(qiáng).轉(zhuǎn)軌機(jī)械手動(dòng)力學(xué)仿真及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2017.

[3]楊波，裴旭輝，王栓義，班嵐.關(guān)于輕量化機(jī)械手的發(fā)展前景分析[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020，08：254-255.

作者簡介：

吳國維（1987—）性別：男;民族：漢族;籍貫：廣東省佛山市;學(xué)歷：本科;職稱：初級(jí)機(jī)械工程師; 研究方向 ：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。

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