机械手传动机构设计【开题报告】多方案对比-包含简图
题目名称和来源：
题目：机械手传动机构设计
来源：老师自拟。随着技术的不断进步一些商家将进行大量投资实现智能化、
无人化。尤其在食品行业，汽车行业、等自动化需要大量机器人自动抓取传动
机构进行物料抓取。物料自动配送。无人操控。从某处自动抓取物料送到另一
处将物料抓取摆放后返回原处，形成一个闭环运送过程。每个物料运送过程都
需要大量机器人及其抓取传动机构设备。
课题来源及研究的目的和意义：
机械手的研究始于上世纪中期，最初的欠驱动手样机是由 Hirose 等研发的
Soft Gripper,它通过绳索传动的欠驱动方法对手指进行操作，如图 1所示，每个
手指的关节位置都安装有滑轮，通过驱动绳绕过滑轮来使手指做屈伸动作。由
于欠驱动机构具有良好的效果，于是之后的研究人员大多都采用了这样的方
式。其中具有代表性的有 Laiberta 等研制的 SARAH 手、Pons 等研制的 MANUS
Hand、意大利比萨圣安娜学院的 SPRING Hand、哈尔滨工业大学的 HIT-DLR
手等。
图 1 Soft Gripper 整体结构
机器人手(一直被称为机器人末端执行器)作为机器人与环境交互的最终执
行机械臂，对提高机器人的灵巧性和智能化水平具有重要作用。早期的传统工
业机器人末端执行器结构简单，仅限于一个自由度，限制了机器人的发展和应
用。因此，具有多关节、多自由度的机器人多指灵巧手受到了众多研究者的追
捧。从 20 世纪 70 年代开始，不同种类的多指灵巧手相继被开发出来。具有代
表性的多指手有:1974 年日本电子技术 ogy 实验室研制的 Okada 手1980 年斯坦
福大学研制的 Stanford /JPL 手和麻省理工学院与犹他大学提出的 Utah / MIT
手，1990 年德国航空航天中心研制的 DLR 手和美国国家航空航天局研制的机器
宇航员手，21 世纪初 Shadow Robot 公司研制的基于气动人工肌肉的灵巧手等
[1]。
在近十几年里，随着机械手的发展以及仿生化的不断深入，一些新型、柔
性材料逐步应用于机械手的研发当中，例如哈佛大学 George M. Whitesides 的研
发的一种软体硅胶手爪,如图 2(a)所示。其有 6个手爪，整体结构类似海星形
状，在充气后可发生变形，具有很强的抓取适应性，但缺点是抓取方式比较固
定。北京航空航天大学研发的一种气动柔性手爪,如图 2(b)所示。该手爪的手指
采用多腔体结构，并对其夹持性能进行测试。结果表明，可调节手指长度可以
明显提升抓取多个物体时的性能[2]。
图 2 柔性手爪
伴随着现代科技的发展，各项新型技术广泛应用于我国工业生产的各个领
域，尤其是以工业机器人技术为核心的工业控制系统等新兴科技产业，呈现出
了前所未有的蓬勃朝气。不仅如此，工业机器人在现代生活中的应用也十分普
遍，其通过与电气工程技术的结合，为人们的生活带来了极大的便利。随着工
业机器人技术在工业工程控制系统中逐渐显露的价值，相关领域的学者对工业
机器人技术的探索也越来越深入，逐渐开发出了工业机器人在现代生活中应用
的新方向。相信在未来的工业工程控制领域，基于工业机器人技术的工业控制
装置一定会发挥自身优势，为人们的生活提供更多的便利，发挥出更加重要的
作用[3]。
工业机器人在全世界范围内的普及较为广泛，主要用于工业中搬运、装
配、点焊、弧焊、检测等几种工业场景，工业机器人在工业工程中得到应用实
现，因在工业企业当中，产品大批量生产的同时对于产品的质量要求逐渐提
高，对于企业来说因为社会经济高速发展的情况下，工业成本的不断上升，为
了保证企业产量和质量的同步提升，在目前工业机器人的技术逐渐成熟的情况
下，正式的推动了工业机器人在工业工程当中得到广泛的技术应用，另外，在
工业工程生产当中危险系数的提高，工业机器人的出现有效的降低了危险发
生，这也是工业机器人得到广泛应用的重点之一[4]。
图 3 工业机器人内部系统结构示意图
自动化搬运机器人是一种能够代替人工进行物料搬运和运输的机器人系
统，具备自主导航、感知环境、抓取物体、运输等功能，能够实现自动化的物
料搬运任务。自动化搬运机器人可以根据预设的路径和任务，完成不同种类的
物料搬运工作，具备高效性、精确性和安全性等优势。机器人能够以更快的速
度和更高的精确度完成搬运任务，从而提高生产效率；能够根据预设的路径和
任务准确地执行搬运工作，减少人为因素的干扰，提高操作精度。自动化搬运
机器人在物流和仓储行业中发挥着重要作用，机器人可以在仓库中自主导航，
根据需求将货物从货架上搬运到指定的位置，或将货物从运输车辆上卸载到仓
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题目名称和来源：题目：机械手传动机构设计来源：老师自拟。随着技术的不断进步一些商家将进行大量投资实现智能化、无人化。尤其在食品行业，汽车行业、等自动化需要大量机器人自动抓取传动机构进行物料抓取。物料自动配送。无人操控。从某处自动抓取物料送到另一处将物料抓取摆放后返回原处，形成一个闭环运送过程。每个物料运送过程都需要大量机器人及其抓取传动机构设备。课题来源及研究的目的和意义：机械手的研究始于上世纪中期，最初的欠驱动手样机是由Hirose等研发的SoftGripper,它通过绳索传动的欠驱动方法对手指进行操作，如图1所示，每个手指的关节位置都安装有滑轮，通过驱动绳绕过滑轮来使手指做屈伸动作。由于欠...
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作者：闻远设计
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