导语：
机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备，它对稳定、提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用，随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。本文就气动机械手的应用现状和发展前景作了简单概述。扩展我们的知识面和专业面，可以加强对自己的思维训练和能力培养，还可以填补空白，提高生产效率，很大的现实意义。
关键词：
气动机械手；研究方向；发展趋势
1.机械手国内外发展现状
工业机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。工业机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作：代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用与制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。工业机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。
工业机械手是在第二次世界大战期间发展起来的，始于40年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究，它是一种主从型的控制系统。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的；1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上，又试制成一台数控示教再现型机械手。运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩，用液压驱动；控制系统用磁鼓做储存装置。不少球面坐标式机械手就是在这个基础上发展起来的；同年该公司和普曼公司合并成为万能制动公司，专门生产工业机械手。
1962年美国机械铸造公司也实验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运，可做点位和轨迹控制：该机械手的中央立柱可以回转、升降、伸缩，采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这2种机械手出现在六十年代初，但都是国外机械手发展的基础。从60年代后期起，喷漆、弧焊工业机器人相继在生产中开始应用。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制出一种Unimation—型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业。联邦德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业：联邦德国Kuka公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制；日本是工业机器人发展最快，应用国家最多的国家，自1969年从美国引进两种典型机械手后，开始大力从事机械手的研究，目前以成为世界上工业机械手应用最多的国家之一。前苏联自六十年代开始发展应用机械手，主要用于机械化、自动化程序较低、繁重单调、有害于健康的辅助性工作。
我国工业机械手的研究与开发始于20世纪70年代。1972年我国第一台机械手开发于上海，随之全国各省都开始研制和应用机械手。从第七个五年计划（1986-1990）开始，我国政府将工业机器人的发展列入其中，并且为此项目投入大量的资金，研究开发并且制造了一系列的工业机器人，有由北京机械自动化研究所设计制造的喷涂机器人，广州机床研究所和北京机床研究所合作设计制造的点焊机器人，大连机床研究所设计制造的氩弧焊机器人，沈阳工业大学设计制造的装卸载机器人等等。这些机器人的控制器，都是由中国科学院沈阳自动化研究所和北京科技大学机器人研究所开发的，同时一系列的机器人关键部件也被开发出来，如机器人专用轴承，减震齿轮，直流伺服电机，编码器，DC——PWM等等。
我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，研制出示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。可以将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不用的典型机构，组装成各种用途的机械手，即便于设计制造，又便于跟换工件，扩大了应用范围。
2.机械手构成与分类机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件（或工具）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（摆动）、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。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；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。
机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。
3.气动机械手的应用现状
由于气压传动系统使用安全、可靠，可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作”’。而气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。所以，气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。
现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手。高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。
在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻地吸住，运送到指定目标位置。对加速度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳加速的SIN气缸。
气动机械手用于对食品行业的粉状、粒状、块状物料的自动计量包装；用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序。如酒、油漆灌装气动机械手；自动加盖、安装和拧紧气动机械手，牛奶盒装箱气动机械手等。
4.发展前景及方向
重复高精度
精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要，如果一个机器人定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围，它通过一定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展，以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。气动机械手的重复精度将越来越高，它的应用领域也将更广阔，如核工业和军事工业等。
模块化
有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术，而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置，使机械手运动自如。由于模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承，使它具有高刚性、高强度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新一代气动机械手的一个重要特点。模块化气动机械手使同一机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能，扩大了机械手的应用范围，是气动机械手的一个重要的发展方向。
智能阀岛的`出现对提高模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了十分重要的支持作用。因为智能阀岛本来就是模块化的设备，特别是紧凑型CP阀岛，它对分散上的集中控制起了十分重要的作用，特别对机械手中的移动模块。
无给油化
为了适应食品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求，不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步，新型材料（如烧结金属石墨材料）的出现，构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑元件，不仅节省润滑油、不污染环境，而且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。
机电气一体化
由“可编程序控制器-传感器-气动元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面；发展与电子技术相结合的自适应控制气动元件，使气动技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”；省配线的复合集成系统，不仅减少配线、配管和元件，而且拆装简单，大大提高了系统的可靠性。
而今，电磁阀的线圈功率越来越小，而PLC的输出功率在增大，由PLC直接控制线圈变得越来越可能。气动机械手、气动控制越来越离不开PLC，而阀岛技术的发展，又使PLC在气动机械手、气动控制中变得更加得心应手。
5.课题研究的目的、意义：
在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：
一、以提高生产过程中的自动化程度
应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
二、以改善劳动条件，避免人身事故
在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。
在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产
应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。
综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。
元素是事物构成的基本物质名称，设计元素是设计风格的构成基础，众多元素组合在一起形成一件完整的服装，随着时间发展，流行元素是会发生变化的，通常是一种或者是几种改变，进而也改变了服装的流行趋势，因此在设计元素基础上，可以建立服装流行趋势优化模型，对服装的流行趋势进行优化，只要对流行趋势进行优化，进而才能准确的把握设计元素的流行，促进元素的创新发展，让服装研发设计更加具有竞争力。服装的色彩、细节、面料以及廓形型是主要的设计元素，每个元素还可以根据其量态、形态、性质的差异，继续划分成三级，流行趋势为企业服装设计提供指导。服装流行趋势内容有市场产品流行信息、品牌流行发布信息、科技进展、专业机构流行信息、生活方式、人文艺术、社会潮流背景等。要对流行元素进行科学的分级提炼，就需要先在这些信息中提炼出具体的流行元素，即流行的面料元素、廓型元素、细节元素等，这是对服装流行趋势进行有效优化的前提。
在趋势中总结出不同方面的流行元素之后，需要依据设计元素的层级进行流行趋势优化。在流行元素基础上进行以及优化，可以得到优化处理后的不同性质元素、如色彩、廓形、面料、细节元素。色彩元素中有橙色系、红色系等流行色；面料性质元素中有麻、面、蕾丝等；廓型性质元素中有宽肩、长裙等；流行性质元素是服装中非常基础的`流行要点，在一级优化的基础上再进行二级优化，得到流行的形态元素，包括廓形形态、面料形态、色彩形态以及细节形态元素，这些更加清楚的体现出流行服装的要点。最后，还要再进行三级优化，可以提炼出不同的量态元素，同样是廓型、色彩、细节以及面料上的量态元素，及具体的流行元素，经过三级优化后的各元素结果就是符合当前流行趋势，可以进行新产品设计，将这些元素体现到设计中。
通过对流行元素进行三级优化后，就可以得出具体的流行元素，已经符合流行趋势，能够在设计服装中进行使用，但是每个品牌服装都有品牌自己的特色及风格，还有较为稳定的面料、廓型、色系及细节。在设计设计过程中，在保证品牌的稳定风格情况下，还要将流行元素趋势体现到设计中是较为困难的，要解决这一问题就需要建立品牌自己的服装产品基础数据库，分设不同的元素数据库，要保障新服装设计与品牌以往风格相适应，就需要掌握元素的具体情况，因此，要在不同元素的数据库中将以往的服装产品的性质、形态以及量态元素都加入其中。结合具体的流行趋势，优化过的流行元素可以和品牌自己的产品基础数据库中的相关设计元素进行部分或者全部组合，就可以形成创新的流行服装。
20xx年11月，我开始了我的毕业论文工作，经过长时间的写作到此刻论文基本完成。论文的写作是一个长期的过程，需要不断的进行精心的修改，不断地去研究各方面的文献，认真总结。历经了这么久的努力，最终完成了毕业论文。在这次毕业论文的写作的过程中，我拥有了无数难忘的感动和收获。12月初，在与导师的交流讨论中我的题目定了下来，是：传播学视野下的青春文学现象——从80后作家谈起.当开题报告定下来之后，我便立刻在学校的图书馆着手资料的收集工作中，当时应对众多网络资料库的文章真是有些不知所措，不知如何下手。
我将这一困难告诉了指导教师，在教师的细心的指导下，最终使我了解了应当怎样样利用学校的浩瀚的资源找到自我需要的青春文学方面的资源，找了大概100篇左右相关的论文，认真的阅读，总结笔记，为自我的论文打好基础。主要是为了发现过去那些论文之中的观点，然后避免有重复的观点出现，争取从一个全新的角度去研究青春文学。
在搜集资料后，我在电脑中都进行分类的整理，然后针对自我不一样部分的写作资料进行归纳和总结。尽量使我的资料和论文的资料贴合，这有利于论文的撰写。然后及时拿给教师进行沟通，听取教师的意见后再进行相关的修改。教师的意见总是很宝贵的，能够很好的指出我的资料收集的不足以及需要什么样的资料来完善文章。
1月初，资料已经查找完毕了，我开始着手论文初稿的写作。初稿的写作显得逻辑结构有点不清晰，总是想到什么相关的问题就去写，而没有很好的分出清晰的层次，让文章显得有点凌乱，这样的文章必然是不贴合要求的，但毕竟是初稿，在教师的指导下还要进行反复的`修改。
写作毕业论文是我们每个大学生必须经历的一段过程，也是我们毕业前的一段宝贵的回忆。当我们看到自我的努力有收获的时候，总是会有那么一点点自豪和激动。任何事情都是这样貌，需要我们脚踏实地的去做，一步一个脚印的完成，认真严谨，有了好的态度才能做好一件事情，一开始都觉得毕业论文是一个很困难的任务，大家都难免会有一点畏惧之情，可是经过长时间的努力和积累，经过不断地查找资料后总结，我们都很好的按教师的要求完成了毕业论文的写作，这种收获的喜悦相信每个人都能够体会到。这是一次意志的磨练，是对我实际本事的一次提升，相信对我未来的学习和工作有很大的帮忙。
在这次毕业论文中同学之间互相帮忙，共同商量相关专业问题，这种交流对于即将面临毕业的我们来说是一次很有意义的经历，大学四年都一齐走过了，在最终我们能够聚在一齐讨论学习，研究专业问题，进而更好的了解我们每个人的兴趣之所在，明确我们的人生梦想，进而在今后的生活和工作中更好的发挥自我的优势，学好自我的专业，成为一个对于社会有用的人。
在此更要感激我的专业教师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。教师对于学生总是默默的付出，尽管很多时候我们自我并没有异常重视论文的写作，没有按时完成教师的任务，可是教师还是能够主动的和我们联系，告诉我们应当怎样样修改论文，怎样样按要求完成论文相关的工作。教师的检查总是很仔细的，能够认真的看论文的每一个细小的格式要求，认真的读每一个同学的论文，然后提出最中肯的意见，这是很难得的。
为积累工作经验，总结工作成效，及时发现存在的问题和不足，客观评价每一届毕业论文（设计）工作，提出改进毕业论文（设计）工作的方向、措施及建议，更好的规范管理程序，促进毕业论文（设计）工作的健康发展和学生实践能力的整体提高，要求各院系每学年对该项工作进行全面总结，为进一步加强毕业论文（设计）工作提供重要依据。
一、本届毕业论文（设计）工作概况（本届毕业生总人数、各专业毕业生人数、实验性论文和综述性论文的比例、论文成绩比例）。
二、与往届相比，作了哪些改革的尝试，具体做法与效果如何？
三、本届毕业论文（设计）是否达到教学要求，对巩固学生的基础理论、专业知识，加强基本技能训练、计算机能力培养和科学素质塑造等方面效果如何？
四、学生的'文献检索和综述能力如何？
五、与往届相比，在选题上有何改进？怎样注意从本专业的培养目标出发，在满足教学基本要求的情况下结合生产、科研实际？与教师科研课题相结合的比例是多少？
六、在提高学生的创新意识、创新精神和创造能力方面成效如何？怎样注意发挥学生的主动性与积极性，保护和支持学生的探索精神？
七、从毕业论文（设计）教学环节中反映出本专业以及我校本科教育教学质量如何？学生的基础理论、专业知识、实践能力、外语水平、计算机应用能力及独立工作能力如何？主要存在哪些薄弱环节？
八、本届毕业论文（设计）水平和质量如何评价，有哪些突出成果？
九、学生和指导教师中的典型事例。
十、改革毕业论文以及相关教学工作的意见和建议。
