文 献 综 述
1.选题背景与意义
气动技术是以压缩气体为工作介质进行能量和信号的传递，从而实现生产过程自动化的一门技术。虽然我们对气压传动的基本原理早有所了解，但气动技术开始在自动化工业生产中的实际应用却是近40年的事。和其他传动、控制方式相比，由于气动技术独特的优点，其在机械、电子、钢铁、运行车辆及其制造、橡胶、纺织、轻工、化工、食品、包装、印刷、烟草等领域中已成为不可缺少的部分。目前，某些工厂的产品具有易燃、易爆、酸性、腐蚀性、放射性等对人有害的特性，而此类产品的原材料也具有相应特殊的物理、化学性质，在加工生产过程中，原材料的输送如防护不当，极易发生事故，所造成的后果非常严重。机械手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机械电子装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全[1-5]，气动搬运机械手通过对空气的压缩实现工作，具备多种优势，例如轻便、环保、节能、动作迅速等[6]，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能工业等部门。在现代化工业生产中，自动化程度越来越高，气动机械手以控制灵活、性能可靠等优点在生产线上的应用也越来越广泛[7-8]。
传统观点认为：由于气体具有可压缩性，因此，运动不够平稳，在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难，特别是在高速情况下，更加难以想象。因此在工业自动化领域里，对气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。然而，90年代末到本世纪之初，气动技术突破了传统的死区，经历着飞跃性的发展。重复精度小于0.01mm的模块化气动输送机，0.05m/s低速平稳运行17 m/s高速运动的不同气缸相继问世。由计算机、电气、传感、通讯等技术相结合产生了智能气动这一概念(气动比例与伺服、智能阀岛、模块化输送机)。气动伺服定位技术可使气缸在高速运动3m/s情况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化生产线的分散与集中控制问题。现代气动的发展趋势是微型化、集成化、模块化、智能化。
随着气动技术的飞速发展，气动伺服系统已完全能满足今天的技术要求。与液压伺服系统相比，气动伺服系统具有系统组成简单，能量存储和功率协调方便，不易燃烧、起爆，运动速度高以及不污染环境等优点。因此气动伺服系统已在工业机器人、柔性生产线、包装机械以及食品工业、炸药生产线、航天工业和医疗工程等领域得到广泛的应用。在最近几年，随着机电一体化和气动技术发展迅速，机器人以及其他智能机器和自动化装置在工业应用领域有着广阔的前景。例如在工业生产中，为了提高产品质量、提高生产效率来获得更大经济利益,对某些特定产品采用气动搬运具有十分重要的意义，如光盘、晶片、电路板、液晶屏、半导体、食品等的加工制作过程中。图1为一种常用的码垛输送机构，减轻工人劳动强度的同时也极大的提高了生产效率。图2为自动输送系统气动回路最基本的组件。
图1.一种常用的气动搬运机械手
图2.气动输送系统组织结构[9]
2.气动搬运技术研究现状
