1.1 机械手的发展和现状

机械手是在上世纪50年代末出现，近年来发展迅速起来的自动化装置。虽然机械手现在还不能像人手那样灵活，但是它具备能够不停地重复工作和劳动，抓举重物的力度比人手要大得多的特点，因此，机械手已经受到很多行业的重视，并越来越广泛地得到了应用。

1954年，被称为“机器人之父”的美国科学家George Devol取得了附有重放记忆装置的第一台机械手的专利权，该设置能执行从一点到另一点的被控运动，这被认为是“机器人时代”的开始。1970年，Victor Schenman在斯坦福大学演范了一种由计算机控制的机械手，这就是著名的斯坦福机械手。70年代以后，在工业发达国家，特别是在日本，机械手和以机械手为核心的自动化设备，有了广泛的应用。80年代，为了使机器人技术向各行各业发展，于是机器人扩展到应用于社会服务、海洋开发、宇宙空间、地下采矿、军事作战、救灾抢险等领域。到了90年代，随着微电子技术、计算机技术、网络技术等一系列的快速发展和它们之间的相互渗透，机械手技术飞速发展起来[2]。

近年来，随着人类活动在该领域的进一步扩展，人们与非制造业机械手的研究不断活跃。这些行业与非制造业相比，工作条件的非结构化，和不确定性是其的主要特点，因而有着更高的要求，需要机械手具有对外部感官能力和局部的自主规划能力等[3]。

机械手是集机械、电子、计算机、控制、信息等学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机械手的主要发展方向如下： 

（1） 机械结构向模块化、可重构化发展。

（2） 机械手控制系统向基于PLC的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化。

（3） 传感器在机械手的应用中作用也来越重要，除了传统传感器之外，装配、焊接机械手还使用视觉、力觉等传感器，而远程控制机械手则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器融合技术。

（4） 虚拟现实技术在机械手中的作用从仿真、语言向用于过程控制发展。如使遥控机械手操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机械手。

1.2 课题研究的目的与意义

本课题着重于机械手的PLC控制，要求可以实现机械手的上升、下降、夹紧、放松、左移、右移等功能，并且保证编程简单有效、可靠性较高、维护维修经济方便。

随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。

机械手在机械工业中的应用意义做如下简单概括： 源/自:751:`论~文'网www.751com.cn

1.可以增强生产过程中的自动化程度。机械手的应用，自动化将有利于提高材料的转移、工料的装卸、刀具的更换及机器的装配等的程度，从而提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现机械化和工业自动化的生产速度。

 2.可以改善劳动环境、避免在狭窄的工作空间以及人身事故在高温、低温、高压、低压、粉尘、噪音、气、有放射性或有其它有毒物质污染的情况下发生，人手直接操作是有危险甚至是根本不可能完成的。而机械手的应用可以代替部分或所有的人安全地完成工作，大大提高了工人的作业条件。 PLC的机械手控制系统+程序+梯形图(2):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_58141.html