1 引言 机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand能模拟人手和臂一些动作功效，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具自动操作装置。它可替换人繁重劳动以实现生产机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，所以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 机械手关键由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）部件，依据被抓持物件形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多个结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成多种转动（摆动）、移动或复合运动来实现要求动作，改变被抓持物件位置和姿势。运动机构升降、伸缩、旋转等独立运动方法，称为机械手自由度。为了抓取空间中任意位置和方位物体，需有 6 个自由度。自由度是机 械手设计关 键参数。自由 度越多，机械手灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。通常专用机械手有 2～3 个自由度。 机械手种类，按驱动方法可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方法可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 机械手通常见作机床或其它机器附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传输工件，在加工中心中更换刀具等，通常没有独立控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品主从式操作手也常称为机械手。机械手在铸造工业中应用能深化进展铸造设备生产能力，改善热、累等劳动条件。 机械手首先是从美国开始研制。1958 年美国联合控制企业研制出第一台机械手。 机械手自二十世纪六十年代初问世以来，经过 40 多年进展，现在已经成为制造业生产自动化中关键机电设备。现在，正式投入使用绝大部分机械手属于第一代机械手，即程序控制机械手。这代机械手基础上实行点位控制系统，没有感觉外界环境信息感觉器官，关键用于焊接、喷漆和上下料。第二代机械手含有感觉器官，仍然以程序控制为基础，但能够依据外界环境信息对控制程序进行校正。这代机械手通常实行接触传感器一类简单传感装置和对应适应性算法。现在，第三代机械手正在第一、第二代机械手基础上蓬勃进展起来，它是能感知外界环境和对象物，并含有对复杂信息进行正确处理，对自己行为做出自主决议能力智能化机械手。它能识别景物，含有触觉、视觉、力觉、听觉、味觉等多个感觉，能实现搜索、追踪、辨色识图等多个仿生动作，含有教授知识...
