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1.1 机械手的概述
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。在工资水平较低的中国，塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。那些电子 和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区的中国本土塑料加工厂也开 始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及为工人交工伤费带来的挑战。
机械手一般主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓取工件(或工具)的部件，根据被抓取物件的材料、重量、尺寸、形状和环境要求而有多种结构形式，如夹钳型、吸附型和专用型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、伸缩、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓取物件的位置和姿势。运动机构的旋转、俯仰、升降、伸缩等独立运动方式，称为机械手的自由度 。为了可以抓取空间中任意地方的物体，需有6个自由度。在机械手设计中，自由度是不可或缺的重要参数。自由度越多，机械手的灵活性就越大，活动范围越广，通用性越强，其结构也越复杂。所以一般专用机械手有2～3个自由度。
1.1.1 机械手的种类
(1) 按其驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式；
(2) 按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；
(3) 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等；
(4) 按应用可分为工业机械手、极限作业机械手和娱乐机械手。
(5)按控制方式有操作机械手、程序机械手、示教再现机械手、智能机械手和综合机械手。
1.2 文献综述
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。
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。
机械手主要由执行机构、驱动-传动系统和控制系统三大部分组成。执行机构是用来抓持工件的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有 6个自由度 。自由度是机械手设计的关键参数 。自由 度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。
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