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果实采摘机械手多关节求解方法与避障规划陈善峰;尹建军;王玉飞;杨自栋【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2012(034)007【摘要】以Motoman SV3X采摘果实为研究对象,在果实空间位置坐标和竖直类障碍物空间位姿已知的情况下,提出了一种机械手多关节角度计算和路径规划方法.首先根据果实位置和竖直类障碍物的分布计算出若干组机械手终点关节角度,然后选择其中一组作为终点角度,利用A*算法规划出一条机械手从初始角度到达终点角度的避障路径,解决了避障规划中的多关节角求解问题,规划方法对于竖直类障碍物的避碰路径规划具有一般性.Matlab仿真试验表明,求解的机械手关节角度能够避开竖直类障碍物,而且使末端执行器的位置在预设的误差范围内,验证了规划方法的正确性.【总页数】5页(P24-28)【作者】陈善峰;尹建军;王玉飞;杨自栋【作者单位】山东理工大学农业工程与食品科学学院,山东淄博255049;江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏镇江212013;江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏镇江212013;山东理工大学农业工程与食品科学学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】TP241.3【相关文献】1.冗余移动机械手避障能力评估及避障轨迹规划 [J], 王向灿;崔泽;曹鹏2.基于关节构形空间的混联采摘机械臂避障路径规划 [J], 阳涵疆;李立君;高自成3.基于改进人工势场的苹果采摘机器人机械手避障方法 [J], 姬伟;程风仪;赵德安;陶云;丁世宏;吕继东4.采摘机械手运动控制及避障研究—基于P LC和物联网远程控制 [J], 赖文雅;王心海;凌永发;李碧青5.基于ARM的采摘机械手运动控制及避障研究 [J], 王立谦;吴蕾因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第1章绪论1.1 引言工业机器人的出现和高速发展是社会、经济发展的必然，是为提高社会的生产水平和人类的生活质量，让机器人替人们干那些人们不愿干、干不了、干不好的工作。
我国对于工业机器人的定义为：“一种自动化的机器，所不同的这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。
它是最早的工业机器人设想。
20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。
50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，如图0.2所示，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。
系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。
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。
这就是所谓的示教再现机器人。
现有的机器人差不多都采用这种控制方式。
1959年，美国发明家英格伯格与德沃尔制造出世界上第一台工业机器人Unimate以来，从此工业机器人在现代化社会工业生产的环节中的占比与日俱增。
同时伴随着新一轮工业革命及科技革命的到来，各国对于工业现代化都提出了更高的要求，德国提出了“工业4.0”美国提出了“先进制造业国家战略计划”，并采取多种措施“吸引制造业回流”，英国提出了“高价值制造业战略”，日本提出了“产业复兴计划”、法国提出了“新工业法国”等。
中国作为全球制造业中心，更要做好充分准备，提升中国制造业的国际竞争新优势，打造中国的工业现代化、做大做强中国制造，对此，我国提出了“中国制造2025”战略。
![毕业设计(论文)-平面关节型机械手设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/55aede4d960590c69fc37676.png)
毕业设计说明书平面关节型机械手设计学生姓名学号系别专业班级指导教师填写日期平面关节型机械手设计摘要在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已经成为突出主题。
在机械工业中，加工、装配等环节中运用的机械手已经越来越普遍。
它可降低工人的劳动强度，提高生产效率和质量。
平面关节型机械手采用两个回转关节和一个移动关节；两个回转关节控制前后左右运动，而移动关节则实现上下运动，其工作空间如工作空间图，它的纵截面为矩形的回转体，纵截面高为移动关节的行程长，两回转关节转角的大小决定回转体截面的大小、形状。
工业机械手是一种模仿人手部分动作，按照预先设定的程序，轨迹或其他要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。
它在二十世纪五十年代就已用于生产，是在自动上下料机构的基础上发展起来的一种机械装置，开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化，随着应用范围的不段扩大，现在用来夹持工具和完成一定的作业。
实践证明它可以代替人手的繁重劳动，减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率。
关键字：机械手；轴承；气缸目录摘要 (I)前言 (1)第一章概论 (2)第一节机械手简史 (2)第二节机械手发展概况 (2)第三节机械手的发展趋势 (3)第四节机械手的组成、分类及型式 (4)上部分机械手的组成 (4)下部分机械手的分类及型式 (4)第五节机械手的应用及应用误区 (8)上部分机械手的应用 (8)下部分机械手应用误区 (9)第二章机械手工作原理及设计思想 (11)第三章机械手设计 (12)第一节手指设计 (13)第二节设计时要注意的问题 (13)第三节零件的设计 (13)第四节移动关节的设计 (16)第五节驱动方式的比较 (16)第六节气缸的设计 (17)第四章机械手臂部的设计及有关计算计 (18)第一节小臂的设计 (18)第二节设计时注意的问题 (18)第三节小臂结构的设计 (18)第四节轴的设计 (19)第五节轴承的选择 (19)第六节轴承摩擦力矩的设计 (20)第七节驱动选择 (21)第二部分大臂的设计计算 (22)第一节结构的设计 (22)第二节轴的设计计算 (22)第三节轴承的选择 (23)第四节轴承摩擦力矩的计算 (24)第五节伺服系统的选择 (24)第五章机身的设计 (25)小结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)前言用于再现人手的的功能的技术装置称为。
![一种平面多关节机器人[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/256c121604a1b0717ed5dd6c.png)
专利名称：一种平面多关节机器人
专利类型：发明专利
发明人：李学威,董吉顺,魏辉,徐方,张静宇申请号：CN200510047790.X
申请日：20051123
公开号：CN1970246A
公开日：
20070530
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于工业机器人的机械本体，具体地说是一种平面多关节型机器人。
包括Z轴、T轴及R轴，Z轴为升降机构，T轴为旋转机构，整体安装在Z轴的支架上，其上方设回转筒，R轴部件整体安装在回转筒上；具有至少一个R轴部件，R轴部件通过回转筒与T轴安装在一起，其上配有末端执行器；R轴部件包括固定带轮、大臂壳体、从动带轮、带轮轴、小臂壳体及二级从动带轮，其中的固定带轮与从动带轮为2∶1齿数比结构，带轮轴与二级从动带轮为1∶2齿数比结构，旋转臂壳与从动带轮间为负号传递结构，即大臂壳体与小臂壳体与末端执行器为1∶－2∶1转数比的传动结构。
它重量轻，动态控制性能好，重复定位精度高。
申请人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司
地址：110168 辽宁省沈阳市浑南新区金辉街16号
国籍：CN
代理机构：沈阳科苑专利商标代理有限公司
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关节型机械手夹取物体控制实验报告一、实验目的本实验的目的是研究并掌握关节型机械手的运动学原理，了解其具体应用及操作流程。
通过实验，学习如何对关节型机械手进行编程和控制，使其可以执行简单的夹取物体任务，培养同学们的创新能力和实践能力，进一步巩固理论知识。
二、实验背景与原理关节型机械手是通过多个可活动关节的相对运动实现对物体的夹取。
本实验关节型机械手包含一个基座（用于支撑和使机械手保持稳定）和若干可编程的伺服关节。
关节型机械手由一台具有编程和自动控制功能的计算机控制，通过运动数学模型计算出关节的位置和速度，最后控制夹爪进行夹取。
实验中涉及的关键原理是机械手的运动学，包括正运动学和逆运动学。
正运动学是通过关节的角度计算夹爪的空间位置；逆运动学则是通过给定夹爪的空间位置和姿态，计算出各个关节的角度。
三、实验主要设备1. 关节型机械手：具有多个可编程伺服关节，一般包括5-6个自由度。
2. 控制器：用于编程和控制机械手，包括运动控制算法和控制指令。
3. 传感器：用于实时监测机械手关节位置和夹爪力等参数。
4. 其他：包括夹爪、电缆、连接件、实验物品等。
四、实验步骤与过程1. 对实验设备进行检查，确保机械手、控制器等设备完好无损。
2. 依据实验要求，编写控制算法与程序，实现关节型机械手的相关功能。
3. 将编写好的程序导入控制器，并将控制器与机械手进行连接。
4. 为机械手分配适当的任务和实验物品，进行实际操作。
5. 观察并记录机械手夹取物体的过程，学习和掌握相关原理。
6. 结束实验后及时关闭电源，拆卸设备并整理实验环境。
五、实验结果与分析通过本次关节型机械手夹取物体控制实验，可以得出以下观察和结论：1. 实验期间，机械手能够稳定地夹取实验物品，证明编写的控制程序和运动学模型基本正确。
2. 在操作过程中，有时会出现夹爪与物体对应不精确的情况，需要不断调整关节角度，提高夹爪的对位精度。
3. 通过反复实验，发现部分关节到达极限范围时会出现夹取物品失败的现象，应控制关节角度在安全范围内。
平面关节型机械手设计（含CAD 图纸）平面关节型机械手设计[ 纲要 ]平面关节型机械手采纳两个展转关节和一个挪动关节；两个展转关节控制前后左右运动，而挪动关节则实现上下运动，其工作空间如工作空间图，它的纵截面为矩形的展转体，纵截面高为挪动关节的行程长，两展转关节转角的大小决定展转体截面的大小、形状。
重点词 : 机械手轴承汽缸[Abstract]Selective Compliance Assembly Robot Arm have two slew joints and one move joints , two slew joints control the moving of the front and back left and right . the move joints control the moving of up and down . the work room as work room drawing . the vertical section is a rectangle slew . the high of the vertical section is move joints’journey ,the move angle of the two slew joints decide the big and small and figure of the vertical section .Key words:manipulator axletree cylinder目录目录 (2)设计要求 (4)第 1 章机械手整体设计 (5)1.1 主要技术参数 (5)1.2 构造特色 (5)第 2 章手指设计 (7)2.1 设计时要注意的问题 (7)2.2 零件的计算 (7)第 3 章挪动关节的设计计算 (10)3.1 驱动方式的比较 (10)3.2 汽缸的设计 (10)第 4 章小臂的设计 (13)4.1 设计时注意的问题 (13)4.2 小臂构造的设计 (13)4.3 轴的设计计算 (14)4.4 轴承的选择 (14)4.5 轴承摩擦力矩的计算 (15)4.6 驱动选择 (16)第 5 章大臂的设计计算 (18)5.1 构造的设计 (18)5.2 轴的设计计算 (18)5.3 轴承的选择 (19)5.4 轴承摩擦力矩的计算 (20)5.5 伺服系统的选择 (21)第 6 章机身的设计 (22)6.1 设计时注意的问题 (22)6.2 设计方案确立 (22)翻译 (23)鸣谢 (28)参照文件 (29)设计要求一、经过设计平面关节型机械手，培育综合运用所学知识，剖析问题和解决问题的能力。
专利名称：一种多关节夹取机械手专利类型：实用新型专利
发明人：唐光斌
申请号：CN201220598272.2
申请日：20121113
公开号：CN202934564U
公开日：
20130515
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种多关节夹取机械手，包括底座和设置在该底座上方的固定装置，固定装置上方设有导轨装置，在该导轨装置上设有滑动部件，与该滑动部件铰链连接有一固定臂和一活动臂，该固定臂和活动臂的另一端分别与夹取部件活动连接；固定装置上方还设有变频电箱和变频电机以及安装在变频电箱内的编码器和编码器固定板，编码器与所述的滑动部件电性连接。
该机械手取出产品后可以多点放置，其结构简单、速度快、震动小、精度高、使用寿命长。
申请人：宁波市北仑恒誉自动化科技有限公司
地址：315800 浙江省宁波市北仑区霞浦荣霞路16号一幢
国籍：CN
代理机构：北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：曾少丽
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专利名称：一种多关节机械手及机械手臂专利类型：发明专利
发明人：仇鹏皓,郭振
申请号：CN202210117916.X
申请日：20220124
公开号：CN114274175A
公开日：
20220405
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及机械手领域，具体的说是一种多关节机械手及机械手臂，包括支撑座，支撑座上端设有转盘，转盘上端中心位置通过底座固定连接有液压缸，液压缸输出端固定连接有支撑块，支撑块上端中心位置垂直固定有支撑柱，支撑柱上端一侧固定连接有安装板，安装板一侧固定连接有基座，基座一侧设有移动板，安装板内设有通口，通口内通过安装座固定连接有双头电机，双头电机靠近基座的一侧设有推动机构，移动板远离基座的一侧通过若干固定柱固定连接有安装壳，双头电机靠近安装壳的一侧设有移动机构，移动机构一侧位于安装壳内。
通过两个夹持板辅助吸盘进行运输物件，保证物件的稳定性，防止物件出现掉落现象，更加的安全。
申请人：仇鹏皓
地址：300000 天津市蓟州区兴华大街27号棉纺小区1栋202室
国籍：CN
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关节机械手的设计浅析王福玺，陈晓青（通讯作者）发布时间：2023-05-23T03:29:18.990Z 来源：《中国教师》2023年5期作者：王福玺，陈晓青（通讯作者）[导读] 在关节型机械手的整体构造和工作的性能上都有人类和工业机器各自的优点，特别体现在人类的高灵活性和快速的适应能力。
关节机形械手臂拥有着在完成工作的准确和在各种不同环境中完成工作的能力山东协和学院山东省济南市 250107摘要在关节型机械手的整体构造和工作的性能上都有人类和工业机器各自的优点，特别体现在人类的高灵活性和快速的适应能力。
关节机形械手臂拥有着在完成工作的准确和在各种不同环境中完成工作的能力，在不同的行业各个领域中都有着特别广阔的发展前景。
关键字：关节机械手坐标系液压系统可编程控制现在一些特别的公司现在的作业环境温度高、声音大。
在他们在进行一些高重量的板材进行切割搬运时，需要大量的工作人员，但是同时收效甚微。
关节型机械手可以使人们摆脱危险和繁重的体力活动。
关节型机械手是一种强关联性，时变的，所以你需要确定一个精确的仿真数学模型。
通过使用模拟技术，控制运动和运动是相似的，该技术可以直观地监测控制区域，然后确定控制关节型机械手的活动性、研究的有效性和安全性以及控制的发展。
关节形机机械手经常被用工厂生产。
通常，没有独立的控制工具来进行自动机器或生产线上安装和传输任务，也没有独立的工具来更改机器中间的布局。
一些设备需要直接的人工控制，例如核心单元中用于控制关节型机械手，在装配式工厂中使用关节型机械手可以进一步扩大装配式设备的制造能力，改善发烧和疲劳等工作条件。
关节形机械手包括执行机构、驱动系统和控制系统三部分，其中，执行机构是机械手最关键的部分，它负责根据控制信号完成机器手的预设动作；驱动系统则提供能量和动力，推动机械手完成各种动作；控制系统则是机械手的大脑，负责给出控制指令，使机械手按照期望的路径和动作完成工作任务。
1.执行机构手是工业机械中手与工件直接接触的重要部位，通常采用过渡式或平移式执行机构，爪是两个以上的手指(也有更多的手指)，根据需要可分为外抓和内抓两种。
专利名称：一种平行多关节搬运机械手专利类型：实用新型专利
发明人：唐赫磁
申请号：CN201820743058.9
申请日：20180518
公开号：CN208305061U
公开日：
20190101
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种平行多关节搬运机械手，包括机体、小臂、大臂、四连杆、右边机械臂、抓手、左边机械臂、电机、主齿轮、小齿轮和大齿轮，其特征在于，机体的内部固定设有电机，电机传动连接转轴，机体的一侧固定设有大臂，电机直接带动大臂旋转，左右臂只有一个是主动的，另一个臂是从动的,大臂一侧与机体相连，另一侧与小臂相连，大臂和小臂连接处连接配重钢丝，另一端通过机体上端与机体的另一侧的配重铁相连，转轴穿过机体部分的外侧固定设有主齿轮，主齿轮的外侧固定设有传动齿轮和小齿轮，主齿轮齿轮连接传动齿轮和小齿轮，该种发明更加灵活、承载力强。
更加实用。
申请人：唐赫磁
地址：110000 辽宁省沈阳市于洪区吉力湖街29-3号1-7-3
国籍：CN
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第1章绪论1.1 引言工业机器人的出现和高速发展是社会、经济发展的必然，是为提高社会的生产水平和人类的生活质量，让机器人替人们干那些人们不愿干、干不了、干不好的工作。
我国对于工业机器人的定义为：“一种自动化的机器，所不同的这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。
它是最早的工业机器人设想。
20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。
50年代以后，美国橡树岭实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，如图0.2所示，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。
系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。
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。
这就是所谓的示教再现机器人。
现有的机器人差不多都采用这种控制方式。
1959年，美国发明家英格伯格与德沃尔制造出世界上第一台工业机器人Unimate以来，从此工业机器人在现代化社会工业生产的环节中的占比与日俱增。
同时伴随着新一轮工业革命及科技革命的到来，各国对于工业现代化都提出了更高的要求，德国提出了“工业4.0”美国提出了“先进制造业战略计划”，并采取多种措施“吸引制造业回流”，英国提出了“高价值制造业战略”，日本提出了“产业复兴计划”、法国提出了“新工业法国”等。
中国作为全球制造业中心，更要做好充分准备，提升中国制造业的国际竞争新优势，打造中国的工业现代化、做大做强中国制造，对此，我国提出了“中国制造2025”战略。
在这场全球聚焦的科技革命中，机器人由于其安全，高效，智能，高精度及稳定性必将在这场革命中发挥巨大的作用。
1.2 机器人特点及分类1.2.1 工业机器人机器人特点工业机器人主要具有四个显著特点：1）具有特定的机械结构2）具有通用性3）具有不同程度的智能4）具有独立性1.2.2 工业机器人机器人分类关于机器人的分类，国际上没有统一的标准，由于机器人技术除主要应用在工业领域外同时也已经广泛地应用在农业、医疗、服务、娱乐、空间等各个领域。
1.按照机器人的技术等级划分（1）示教再现机器人第一代工业机器人是示教再现型。
这类机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业。
（2）感知机器人第二代工业机器人具有环境感知装置，能在一定程度上适应环境的变化，目前已进入应用阶段。
（3）智能机器人第三代工业机器人称为智能机器人，具有发现问题，并且能自主地解决问题的能力，尚处在实验研究阶段。
2.按照机器人的机构特征划分工业机器人的机械配置形式多种多样，典型机器人的机构运动特征是用其坐标特性来描述的。
按照基本动作结构，工业机器人通常可分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人和关节型机器人等类型。
（1）直角坐标机器人直角坐标机器人具有空间上相互独立的多个直线移动轴，通过直角坐标方向的3个独立自由度确定手部的空间位置，其动作空间为一长方体。
直角坐标机器人的结构较为简单，定位精度较高，空间轨迹容易求解，但同时其活动围较小，设备的空间因数低，机体本身的体积较大。
直角坐标机器人柱面坐标机器人（2）柱面坐标机器人柱面坐标机器人的空间位置机构主要有旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，具有一个回转和两个水平自由度，活动空间为圆柱形。
柱面坐标机器人的结构简单、刚性好，但同时也存在空间利用率低的缺点。
（3）球面坐标机器人球面坐标机器人的空间位置由旋转、摆动和平移3个自由度确定，空间动作轨迹形成一部分球面。
结构紧凑，所占空间面积较球面坐标和直角坐标机器人少，但仍多于多关节机器人。
（4）多关节型机器人由多个旋转和摆动机构组合而成。
这类机器人结构紧凑、工作空间大、动作和人相仿，对喷涂，装配、焊接等多种工位具有良好的适应性，应用围较广。
摆动方向主要为铅垂和水平方向，这类机器人又可分为垂直多关节机器人和水平多关节机器人。
多关节机械手垂直多关节机械手1）垂直多关节机器人模拟人的手臂部分，由垂直于地面的腰部旋转轴、肘部旋转轴及小臂前端的手腕等构成。
手腕通常由2～3个自由度构成。
动作空间类似一个球体，所以也称为多关节球面机器人。
其优点是可以自由的实现三维空间的各种姿势，可以生成各种复杂形状的轨迹，动作围较宽，但其结构刚度及绝对位置精度较低。
2）水平多关节机器人结构上具有串联配置的两个能在平面旋转的关节，根据用途自由度可选择2～4个，动作空间为圆柱体。
其在铅垂方向上的刚性较好，具有较好的二维平面动作能力，普遍用于装配行业。
水平多关节机械手1.3 国外研究现状1.3.1 国研究现状我国机器人产业的研究可追溯到上世纪80年代，当时科技部将工业机器人列入了科技攻关计划，原机械工业部牵头组织了点焊、弧焊、喷漆、搬运等类型的工业机器人攻关，其他部委对此也积极立项支持，迎来了中国工业机器人产业发展的第一次高潮。
其后，由于国市场需求不大，机器人研发和产业化长期处于止步不前的状态。
2010年以后，我国机器人产量逐年递增，开始着眼于机器人全产业链发展。
《中国制造2020》中，规划大力推动机器人重点领域的发展。
针对汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人、特种机器人，以及医疗、服务、娱乐等类型服务机器人的需求，积极研发新型产品，促进机器人标准化、模块化发展，扩大市场应用。
突破机器人本体、控制器、伺服电机、减速器、传感器与驱动器等关键部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。
目前，由于工业机器人产业的发展对工业基础及相关科研水平有较高要求。
目前我国工业机器人产业主要位于中于东北、京津冀和长三角地区。
东北作为老工业基地，对工业机器人的发展投入较早；京津冀由于其优秀的科研水平，在工业机器人及其自动化生产线、工业机器人集成应用、工业机器人技术咨询等产品和服务涉猎较多；长三角地区集中了中国大多数汽车制造及电子产业，因而与之配套的机器人产业发展也较为迅速。
近年来我国工业机器人产业在相关政策与市场需求的双重作用下，正在快速增长，企业产业化能力不断提升，同时越来越多的新企业也积极投身于机器人产业当中。
据统计，2015年中国工业机器人产量15600台，同比增长29.5%。
2013-2015年中国工业机器人产量与增长我国机器人数量少但增幅较快，未来工业机器人市场潜力巨大，市场需求将逐步增大并保持井喷趋势。
2015年8月4日，美的公布了机器人产业战略并与日本安川电机合资设立两家子公司。
两家子公司将分别研究工业机器人和服务类机器人。
2016年5月18日，2016年5月18日，美的集团宣布将以不超过292亿元人民币收购德国库卡公司。
同时，国的新松机器人、数控、埃斯顿、埃夫特、新时代、群等机器人品牌也正在逐步发展，如新松在工博会上首次展出的主动视觉系统的柔性7轴复合机器人及双臂协作机器人，埃斯顿机器人有限公司推出了钣金柔性智能制造生产线，这些均说明国机器人产业的蓬勃发展和进步。
但不可否认的是我国在机器人产业的发展仍有很长的一段路要走，目前中国设计机器人的企业不少于800家，其中约有200家是机器人本体制造企业，这些企业大多是组装和代加工，产业集中度较低，总体规模很小。
此外，本土机器人企业制造高端产品能力较弱，六轴以上的机器人中外资品牌占有率高达85%，70%的机器人配套零部件依赖从国外进口。
面对这些挑战，我们更要持之以恒，大力发展制造业，打响中国创造的品牌力量。
1.3.2 国外研究现状国际上的工业机器人主要品牌为瑞士的ABB，德国的KUKA，日本的FANUC及YASKAWA。
工业机器人的主要产销为日本、韩国和德国，这三国的机器人保有量和年度新增量居于全球前列。
日本、韩国和德国的机器人密度和保有量处于全球领先水平。
据IFR统计，2014年日本每万名工人拥有323台工业机器人，韩国为437台，德国为282台；2013年日本的机器人保有量为30.4万台，韩国为15.6万台，德国为16.8万台。
2014年，日本、韩国、德国三国的机器人市场新增量占全球的30.9%，市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台。
由于全球制造业转型升级，2014年三国工业机器人市场份额占全球的30.9%，相对减少6.6%。
日本机器人市场成熟，其制造商国际竞争力强，FANUC、NACHIN、YASKAWA,OTC等品牌在微电子技术、功率电子技术领域持续领先。
韩国的半导体、传感器、自动化生产等高端技术为机器人快速发展奠定了基础。
德国工业机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于领先水平，德国本土的库卡公司是世界工业机器人四大制造商之一，年产量超过1.8万台。
2014年全球工业机器人市场分布情况目前全球推出的机器人产品向模块化、智能化和系统化方向发展。
第一，模块化改变了机器人的传统构型适用围有限的问题，工业机器人的研发采用组合式、模块化的产品设计思路，重构模块化帮助用户解决产品品种、规格与设计制造周期和生产成本之间的矛盾。
例如，关节模块中伺服电机、减速机和检测系统的三位一体化，由关节、连杆模块重组的方式构造机器人整机。
第二，机器人产品向智能化发展的过程中，工业机器人控制系统向开放性控制系统集成方向发展，伺服驱动技术向非结构化、多移动机器人系统改变，机器人协作已经不仅是控制的协调，而是机器人系统的组织与控制方式的协调。
第三，工业机器人技术不断延伸，目前的机器人产品正在嵌入工程机械、食品机械、实验设备、医疗器械等传统装备之中。
同时，下一代机器人将更加智能，对外界的感知能力进一步增强，同时灵活性及协作能力也会得到进一步提高。
1.4 本文研究的主要容本文研究的主要容为圆柱坐标型水平多关节机械手。
水平多关节机器人(选择顺应性装配机器手臂)是一种水平多关节机器人，具有四个轴和四个运动自由度:X,Y,Z 方向的平动自由度和绕Z轴的转动自由度。
也称SCARA-Selective Copmliance Assembly Robot Arm, 中文译名：选择顺应性装配机器手臂。
SCARA是一种水平多关节机器人，具有四个轴和四个运动自由度：X,Y,Z方向的平动自由度和绕Z轴的转动自由度。
在X,Y方向上具有顺从性，而在Z轴方向上具有良好的刚度，大臂和小臂是串联的两杆结构，类似人的手臂，可以伸进有限的空间中进行作业，然后收回。
