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1.2 课题研究的意义
随着机械行业的不断发展，特别是对加工效率以及零件精度的不断提高，以及对人体劳动强度的逐渐减少的要求，机械加工行业逐渐向半自动化、自动化发展。自动送料是机械加工以及数控加工中心中非常重要的结构。它直接影响了机械加工的效率、零件的精度以及可加工零件范围等。本次课题设计了一种自动上料机械手，通过PLC的控制，机械手在一定的范围内能精确预先设定位置，由于机械手有一定的运动的范围，因此可以对较大面积的海绵垫进行上料。机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具[1]。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人技术的进步正在产生大量的复杂设备和大量的自由度(自由度),大量的传感器，和复杂的控制器来保证稳定和良好的性能。这些设备包括不同类型的机器人，适应不同的环境和任务[2]，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装 ，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。工业机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视[3]，目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显。从市场占有率来说，更无法相提并论。工业机器人很多核心技术，目前我们尚未掌握，这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈[4]。
1.3 国内外对抓取机械手的发展与研究成果
2搬运机械手总体设计
2.1 搬运机械手组成概述及总体结构类型
工业机器人通常是由三大系统组成：机械系统、控制系统、智能系统。不同用途的机器人的具体机构是不一样的，但是执行机构和驱动机构是必不可少的重要组成部分。
图2.1 工业机器人的组成图
它主要由机械系统(执行系统、驱动系统)、控制检测系统及智能系统组成。
A、 执行系统：执行系统是工业机器人完成抓取工件，实现各种运动所必需
的机械部件，它包括手部、腕部、机身等。
（1） 手部：又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。
（2） 腕部：又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。
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