天津工业大学

毕业设计

《一种物料搬运机械手》课题调研报告

姓    名      刘  冰        

学    院    机械工程学院    

专    业   机械工程及自动化 

指导教师       李国兴        

职    称       副教授       

   2015年 3 月 20 日

《小型机械手结构设计》课题调研报告

引言：

    在现今生活中，科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛，机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。

　　机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。例如，机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上的使用较为普遍；在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件；它可以在劳动条件差，单调重复易疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动；它可以在危险的场合下工作，如军用品的装卸、危险品及有害物质的搬运等；还可用于宇宙及海洋的开发及军事工程和生物医学方面的研究和实验等。

定义 

   能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工   具的自动操作装臵。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人。

1．组成       

一般来说，机械手主要有以下几部分组成。 

1）手部(或称抓取机构)     

    包括手指、传力机构等，主要起抓取和放臵物件的作用。 

2）传送机构（或称臂部）   

     包括手腕、手臂等，主要起改变物件方向和位臵的作用。 

3）驱动部分         

     它是前两部分的动力，因此也称动力源，常用的有液压、气压、电力和机械四种驱动形式。

4）控制部分          

     它是机械手动作的指挥系统，由它来控制动作的顺序（程序）、位臵和时间（甚至速度与加速度）等。 

5） 其它部分   

     如机体、行走机构、行程检测装臵和传感装臵等。

2.分类 

 机械手从使用范围、运动坐标形式、驱动方式以及臂力大小四个方面的分类分别为。 

2．1  按使用范围分类：     

（1）专用机械手   一般只有固定的程序，而无单独的控制系统。它从属于某种机器或生产线用以自动传送物件或操作某一工具，例如“毛坯上下料机械手”、“曲拐自动车床机械手”、“油泵凸轮轴自动线机械手”等等。这种机械手结构较简单，成本较低，适用于动作比较简单的大批量生产的场合。    

（2）通用机械手   指具有可变程序和单独驱动的控制系统，不从属于某种机器，而且能自动完成传送物件或操作某些工其的机械装臵。通用机械手按其定位和控制方式的不同，可分为简易型和伺服型两种。简易型只是点位控制，故属于程序控制类型，伺服型可以是点位控制，也可以是连续轨迹控制，一般属于数字控制类型。

 2．2  按运动坐标型式分类： 

（1）直角坐标式机械手   臂部可以沿直角坐标轴X、Y、Z三个方向移动，亦即臂部可以前后伸缩(定为沿X方向的移动)、左右移动(定为沿Y方向的移动)和上下升降(定为沿Z方向的移动)； 

（2）圆柱坐标式机械手   手臂可以沿直角坐标轴的X和Z方向移动，又可绕Z轴转动(定为绕Z轴转动)，亦即臂部可以前后伸缩、上下升降和左右转动； 

（3）球坐标式机械手   臂部可以沿直角坐标轴X方向移动，还可以绕Y轴和Z轴转动，亦即手臂可以前后伸缩(沿X方向移动)、上下摆动(定为绕Y轴摆动)和左右转动(仍定为绕Z轴转动)； 

（4）多关节式机械手   这种机械手的臂部可分为小臂和大臂。其小臂和大臂的连接(肘部)以及大臂和机体的连接(肩部)均为关节(铰链)式连接，亦即小臂对大臂可绕肘部上下摆动，大臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右转动。 

2．3 按驱动方式分类： 

（1）液压驱动机械手   以压力油进行驱动； 

（2）气压驱动机械手   以压缩空气进行驱动； 

（3）电力驱动机械手   直接用电动机进行驱动； 

（4） 机械驱动机械手  是将主机的动力通过凸轮、连杆、齿轮、间歇机构等传递给机械手的一种驱动方式。 

2．4 按机械手的臂力大小分类：

（1）微型机械手   臂力小于1㎏； 

（2）小型机械手   臂力为1－10㎏； 

（3）中型机械手   臂力为10－30㎏；

（4）大型机械手   臂力大于30㎏。

3.机械手市场规模与下游应用领域分析

世界各国主要行业对工业机器人的需求分布图

工业机器人的主要应用领域有弧焊．点焊．装配．搬运．切割．喷漆，喷涂，检测．码垛．研磨，抛光．上下料，激光加工等复杂或单调的作业。工业机器人技术在制造业应用范围越来越广．其标准化、模块化．网络化和智能化的程度越来越高．功能也越来越强，正在向着成套技术和装备的方向发展。

3.1我国工业机器人（机械手）下游应用领域分析

目前，工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。

3.2 机械手（工业机器人）行业概述

目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统（FMS）、工厂自动化（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动工具。 
     我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步，经过二十年余年的努力，已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。统计数据显示，20##年中国市场上工业机器人总共拥有量近6万台，占全球总量的5%，其中完全国产工业机器人（行业内规模比较大的前三家工业机器人企业）行业集中度占40%左右，其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主，年出口量累计1000台左右，年出口额累计3亿元以上。   

4  技术发展趋势

随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化以及在系统（FMS、CIMS）中的群体应用，工业机器人也在不断向智能化方向发展，以适应“敏捷制造”（Agile Manufacturing），满足多样化、个性化的需要，并适应多变的非结构环境作业，向非制造领域进军。

（1）感觉功能

感觉功能方面将实现多传感器信息的融合，以检测多变的外部环境，做出判断和决策，其实质类似于人的五官和身体的综合感觉功能，包括视觉、触觉、力觉、滑觉、接近觉、压觉、听觉、味觉、臭觉、温觉等。研究包括各类传感信息的采集及融合处理、传感器与驱动器一体化技术、感觉功能继承模块等。

（2）控制智能化

由引导教向NC，离线编程发展，进而发展到进一步应用。随着系统化、集成化生产的发展，基于PC的开放式控制系统将机器人控制和车间一级控制的发展方向，国外专家预测，20##年它将占30％。

（3）移动功能的智能化

为解决长距离搬运作业、大作业对象、多作业对象及极限作业等问题，需开发自主移动系统（包括滑动、滚动、行走、爬行、跳跃、飞行等）。

（4）系统应用与集成化

支持以人为核心的生产系统，实现生产系统中机器人群体协调功能、群智能和多机通讯协议，开发能理解人的意志的“同事机器人”。国外专家预测，2000你后有可能IMS要走向MA(R)S（多智能体系统），而该系统中的“同事机器人”（Cobot）将成为操作人员不可或缺的伙伴。围绕着各种机器人与人共存的诸多课题，正在兴起一门新学科“软机器人学”。

（5）安全可靠性

由于大量不确定因素的存在，要实现智能化的安全可靠性，机器人必须具有对各种意外情况的应变能力，及时采取预防措施和安全对策，包括硬件级、软件级、应用级和人机系统级的自诊断和自修复故障。

（6）微型化

向微型化发展，开发毫米级机器人，用于微加工、医学、宇宙和海洋开发等领域。就使用性和成本来看，毫米级最可行。

（7）多传感器信息融合与配置技术

①机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用，包括面向工艺过程的多传感器融合和配置技术；采用智能传感器的现场总线技术；面向工艺要求的新型传感器研制。

②机电一体化智能传感器

包括具有感知、自主运动、自清污（自调整、自适应）的机电一体化传感器研究；面向工艺要求的运动机构设计、实现检测和清污的自主运动；调节控制系统；机器人机构和控制技术在传感器设计中的应用。

第二篇：岗位调查报告

职业岗位调查报告 分院 ：外语与贸易分院 班级 ： 国贸114 姓名：夏璐璐 学号：113091518 课程 ：大学生职业规划

引言： 国际贸易专业培养的学生应较系统地掌握马克思主义经济学基本原理和国际经 济、国际贸易的基本理论，掌握国际贸易的基本知识与基本技能，了解当代国际经济贸易的发展现状，熟悉通行的国际贸易规则和惯例，以及中国对外贸易的政策法规，了解主要国家与地区的社会经济情况，能在涉外经济贸易部门、外资企业及政府机构从事实际业务、管理、调研和宣传策划工作的高级专门人才。

国际贸易专业毕业生最为合适的六个岗位分别是：单证员、外销员、报关员、报检员、业务员、跟单员和货代员。其中分布最为集中的去向是：“国有大中型企业”、“国有小型企业”、“外贸企业”、“民营大中小型企业”

大学生职业岗位调查报告

调查方式：在线采访调查

调查岗位：单证员、业务员、跟单员

岗位性质：拉生意、做单据

岗位职责：

负责公司的订单业务即所谓的为公司拉来客户，和客户做生意。还要制作一系列的单据以便及时收到货款。对于每一笔订单都要进行跟踪，及时掌握这笔订单的最新情况。为公司带来利益，为公司创业绩。

岗位素质要求：

1.具有良好的思想政治素质，身体健康，遵纪守法，行为文明，技术娴熟；

2.工作热情高，不怕苦，服务态度好；

3.专业知识扎实，具有职业资格证书；

4.具有相关职业的证书，比如：跟单证、单证员证、报关证、报检证、货代证

调查分析：

【外销员】是外贸公司最重要的岗位，它的主要任务就是和老外签合同拿单子，没有单子就免谈制单、报关、报检与跟单，因此它是整个业务的龙头！在外贸国公司中，外销员是领子和袖口最白的白领，甚至都染上点黄色，有人称之为金领，而它的工资也最高，几乎成了所有外贸人的理想岗位。要想做这一岗位，第一要求是外语口语和听力要好，第二就是要懂国贸知识，很难相信不懂CIF是何方神圣的人能够对外报价谈单子，第三要求是有灵活的协调能力与应变能力，毕竟老外也是狡猾狡猾不老实滴！

【单证员】是做单据的工作岗位。国际贸易不同于国内贸易可以一手交货一手收款，比如货物出口美国，往往要在海上颠簸两个月才到，如果这时货价下跌老外不要怎么办，我们是不是很闹心？上涨我们不想卖怎么办，老外是不是也会气的只想吐痰？为了保证跨国贸易的顺利实施，于是国际上的货物贸易就变成了单据交易，只要我们货物在港口装船，那么就可以拿提货的单据给老外，老外见了单据，也会吓得乖乖把大把大把的美元呈上请求我们收下。单证员的工作就是制作单据的，单据制作的好坏，直接决定了老外是不是会吓得乖乖把大把

大把的美元呈上，所以这一岗位是非常重要的。做好这一岗位的条件是懂单证知识，有良好的细心和条理性！

【报检员】是针对进出口货物向商检局申报的岗位。比如我们从英国进口牛肉，如果有疯牛病怎么办？国家会让你进？国家明文规定相关货物必须报检，即进出口货物的收发货人必须把货物的进出口时间、数量、商品名称、是否有疫情等情况想商检局汇报，请求商检局来检查。这项工作就是由报检员来做的。报检员报检的时候要用到单证员制作的相关外贸单据。做这一工作最重要的条件就是必须持有报检员证书！没有这一证书什么都免谈，其次就是要懂单据，然后要有相当的协调能力。

【报关员】是就进出口货物情况向海关申报的岗位。海关是干什么呢？收税的，查你是不是走私的。交了税有了相应的必须证件你就可以摇摇晃晃、大明大亮进出口，否则就跟做贼似的，怕海关！因为一旦被海关查获，外贸公司就有可能倾家荡产。总而言之，报关员就是向海关申报进出口情况并配合海关爷们儿检验的人员。做好这一岗位第一要件是要有报关证，第二就是协调能力，第三就要懂外贸单证，因为它也用到单证员制作的单证！

【跟单员】是跟踪外贸合同执行进度的岗位。外销员和老外签了合同就要严格执行，任何一个环节出错，都可能导致走货不拿钱，搞个鸡飞蛋打，跟单员的任务就是监督、督促整个合同流程执行。做好跟单员需要懂单证、熟悉报关、报检基础、甚至明白点生产管理的知识，因此它是要求综合性很高的岗位，干这一岗位的条件就是知识综合，协调能力强，否则就称不上“总经理的小助理”了！

【货代员】是国际货物运输代理的简称，是专门提供国际货运服务公司。主要工作是为客户安排订舱（海运，空运），拖车，报关以及目的港的清关派送等相关服务。简单来说，工厂要出口一批货到国外，那怎么出口呢，没有箱子，没有船，这个情况下，就需要货代就是货运代理，接受客户的委托完成货物运输，到达目的港港口你实在不懂，也可以理解为快递，虽然操作和流程完全是不一样的，但性质差不多。

通过以上的分析，我们在校大学生首先应该必须的学好自己的专业知识，专业知识才是工作、升职的砝码。而且我们必须掌握自己所在的岗位的要求和特点。这样才能胜任工作。