机械手臂文献综述和参考文献

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机械手臂的发展史机械手臂是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，对它的研究始于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的问世，计算机惊人的进步速度及其大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，为机器人的开发奠定了基础。另一方面，为避免核能技术研究中部分放射性物质对人体的伤害，要求某些操作机械代替人工进行处理。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。42554

机械臂的发展状况如下：

第一代机械臂，即按既事先示教的位置和操作进行重复动作的机械。它也简称为示教/再现方式的机械臂或是T/P方式的机械臂。 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。

目前国际上使用的机械臂大多仍是这种工作方式。由于这种工作方式只能按照事先示教的位置和操作进行简单的重复工作，对工作周边的环境毫无感觉的功能，因而应用范围受到一定的限制，较多地应用在材料的搬运、喷漆、电焊等一些工作中。论文网

第二代机械臂，即具有如视觉、触觉等外部感觉功能的机械臂。这种机械臂由于具有外部的感觉功能，因此可以根据工作环境的情况进行自身的修改完善，从而完成较为复杂的动作。如李彦涛等研制一种将Simulink控制程序和助餐机器人目标机无缝连接、下载的方法，实现机器人的实时控制，实时满足不同伤残患者的助餐要求。在Matlab/xPC实时目标环境的基础上，开发了助餐机器人的硬件接口模块和上位机软件模块，设计了助餐机器人模块化控制平台及基于脚踏开关、语音识别和图像识别的三种人机交互方式。实现了机械手3个关节控制器、运动学计算、路径规划控制算法。

又如人脸肖像绘制机器臂，它是一种可以自动绘制人脸肖像轮廓图的智能机械系统，它由图像采集模块、图像处理模块、机械控制绘图模块组成，能够自动拍摄人脸照片，提取肖像轮廓，然后控制机械臂在画板上画出人脸线条画。人脸肖像绘制机器人是机器视觉的研究方向之一，广泛用于科普展览，其中提出的基于机器视觉的研究方向之一，广泛用于科普展览，其中提出的基于机器视觉的研究技术在生产和生活等各个方面都有着广泛的应用。研究绘图机械控制系统的硬件选型和控制算法，在Visual C++6.0中实现了外部对机械臂绘图动作的自动控制，设计机械臂绘画动作流程，完成人脸轮廓图的自动绘制。

第三代机械臂，这类机械臂除了具有外部感觉功能外，还具有规划和决策功能，从而可以适应工作环境的变化而自主工作。第三代机器人目前还处于研究阶段，距离实际应用还有一段距离。例如邹建奇等人以柔韧性机械臂为例，进行简单的逆运动学分析，并采用小脑模型神经网络的方法对机械臂的逆运动学进行了数值仿真分析，小脑模型神经网络可在较短的学习次数中有效地控制机械臂的震动。

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。在各种不同的情况下需要仔细考虑选用不同的机械手。

机电一体化平台的开发

机电一体化又称机械电子工程，英语称Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学 Electronics的后半部分组合而成。机电一体化技术是机械技术、电子电工技术、计算机技术、自动控制技术、信息管理技术及其它一些相关技术的完美结合。机电一体化产品的设计则是由多个学科的设计人员围绕一个设计对象来完成各自负责部分的设计，这不仅要求各专业的设计人员能快速、有效、富有创新性的设计出自己负责的部分，同时还必须跨专业进行紧密的协作。