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气动机械手发展前景
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。
1 前言
    近20年来,气动技术的应用领域迅速拓宽,尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合,使整个系统自动化程度更高,控制方式更灵活,性能更加可靠;气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展,对气动技术提出了更多更高的要求;微电子技术的引入,促进了电气比例伺服技术的发展,现代控制理论的发展,使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制,控制精度不断提高;由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点,国内外都在大力开发研究。
从各国的行业统计资料来看,近30多年来,气动行业发展很快。20世纪70年代,液压与气动元件的产值比约为9:1,而30多年后的今天,在工业技术发达的欧美、日本等国家,该比例已达到6:4,甚至接近5:5。我国的气动行业起步较晚,但发展较快。从20世纪80年代中期开始,气动元件产值的年递增率达20%以上,高于中均年递增率。随着微电子技术、PLC技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用,气动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。
2 气动技术及气动机械手的发展过程
    气动技术是以空气压缩机为动力源,以压缩空气为工作介质,进行能量传递或信号传递的工程技术,是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。
大约开始于1776年,Johnwilkimson发明能产生1个大气压左右压力的空气压缩机。1880年,人们第一次利用气缸做成气动刹车装置,将它成功地用到火车的制动上。20世纪30年代初,气动技术成功地应用于自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。至50年代初,大多数气压元件从液压元件改造或演变过来,体积很大。60年代,开始构成工业控制系统,自成体系,不再与风动技术相提并论。在70年代,由于气动技术与电子技术的结合应用,在自动化控制领域得到广泛的推广。80年代进入气动集成化、微型化的时代。90年代至今,气动技术突破了传统的死区,经历着飞跃性的发展,人们克服了阀的物理尺寸局限,真
空技术日趋完美,高精度模块化气动机械手问世,智能气动这一概念产生,气动伺服定位技术使气缸高速下实现任意点自动定位,智能阀岛十分理想地解决了整个自动生产线的分散与集中控制问题。
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、节能和不污染环境等优点而被广泛应用。
气动机械手强调模块化的形式,现代传输技术的气动机械手在控制方面采用了先进的阀岛技术(可重复编程等),气动伺服系统(町实现任意位置上的精确定位),在执行机构上全部采用模块化的拼装结构。
    90年代初,由布鲁塞尔皇家军事学院Y·Bando教授领导的综合技术部开发研制的电子气动机器人——“阿基里斯”六脚勘探员,是气动技术、PLC控制技术和传感技术完美结合产生的“六足动物”。
    6个脚中的每一个脚都有3个自由度,一个直线气缸把脚提起、放下,一个摆动马达控制脚伸展/退回运动,另一个摆动马达则负责围绕脚的轴心做旋转之用。
由汉诺威大学材料科学研究院设计的气动攀墙机器人,它集遥感技术和真空技术于一体,成功地解决