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
4页1、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 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,高于中国机械工业产值平均年递增率。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
2、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
3、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YBando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,成功地解决了垂直攀缘等视为危险工作的操作问题。Tron-X电子气动机器人,能与人亲切地握手,它的头部、腰部、手能与人类一样弯曲运动,并且有良好的柔韧性。在幕后操纵人员的操作下(或通过自身的编程控制)能与人进行对话,或作自我介绍等。Tron-X电子气动机器人集电子技术、气动技术和人工智能为一体,它告诉我们,气动技术能够实现机器人中最难解决的灵活的自由度,具有在足够工作空
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