文/本刊記者 熙文
【機械手的出現(xiàn)帶給制造業(yè)驚喜。目前，工業(yè)機械手正在以潛移默化的方式悄悄改變著世界制造業(yè)和生產(chǎn)力格局。未來，機械手的應用還將更加廣泛，但目前，機械手也存在著一定的問題。隨著技術(shù)的進步，工業(yè)機械手將呈現(xiàn)出性能與價格的雙重優(yōu)化，市場空間不斷拓展。】
毫無疑問，我國是世界上最大的制造中心，大量的、重復性的流水性生產(chǎn)作業(yè)正在捆綁著一批又一批的操作工。操作工一方面是改革開放以來國家經(jīng)濟騰飛的貢獻力，同時也是我國創(chuàng)新智造的一種桎梏。對于操作工而言，部分工種的高強度作業(yè)乃至極其惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對他們的身體和心理都造成了一定的影響。因此，無論是從提高人性的待遇還是提升產(chǎn)品的質(zhì)量都對自動化生產(chǎn)機器提出需求。
機械手的出現(xiàn)帶給制造業(yè)驚喜。所謂工業(yè)機器人的機械手，即用于再現(xiàn)人手的的功能的技術(shù)裝置。它是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。
機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成，包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構(gòu)。機械手按照用途來分可分為專用機械手和通用機械手兩種。按驅(qū)動方式分為液壓傳動機械手、氣壓傳動機械手、機械傳動機械手、電力傳動機械手。按控制方式分為點位控制、連續(xù)軌跡控制。
目前，工業(yè)機械手正在以潛移默化的方式悄悄改變著世界制造業(yè)和生產(chǎn)力格局。
有消息稱，富士康將用機械手臂來組裝生產(chǎn)新款iPhone7。隨著工人薪資的不斷上漲，富士康很早就開始制定了減少工人組裝成本的計劃，其主要的體現(xiàn)就是采用機器人（或機械手臂）來代替人工進行組裝。分析認為，富士康裁員之后，也許iPhone7將成為首款完全采用機械組裝的蘋果產(chǎn)品。
除了富士康這樣的超級大公司，其他制造業(yè)同樣在應用機械手上進行了一定的嘗試。中山宇宙精密金屬加工有限公司現(xiàn)已使用兩臺機械手，成功解決了熱鍛造車間工作的問題。生產(chǎn)技術(shù)部部長、工程師陳永軍表示，“用人工操作，不但效率低，而且招人實在是難，沒有工人愿意干這個崗位?，F(xiàn)在用上兩臺機械手之后，不僅可以24小時不停地工作，而且不用再為招人而擔憂，工作效率提高了20%以上，產(chǎn)品的質(zhì)量也很穩(wěn)定。還有一個亮點是機器不用休息，這樣不需要把爐子停下來，減少重新開機預熱的時間，還節(jié)省了能源。”
目前，機械手最主要的用途在于制造業(yè)中環(huán)境較為惡劣、工作時間較長、或者工作場所是人工所難以企及的地方。某制造企業(yè)表示，通過工業(yè)電腦編程和機械手來完成送料、下料、折彎、沖孔、攻絲、翻轉(zhuǎn)、成型等整道工藝的自動化操作，生產(chǎn)效率提升5倍。
機械手在傳統(tǒng)制造業(yè)中逐漸獲得親睞，同時也在新興的尖端行業(yè)中獲得突破。
臺灣高雄高醫(yī)神經(jīng)外科于1年半前引進國內(nèi)第1部雷納生機械手臂，藉由3D定位導航開脊椎手術(shù)，至今已突破300例，精準度高達99％，居亞洲之冠。美國研發(fā)機械手臂，幫助殘疾人用意念進行取物。美國國家航空航天局公布，美國加州私企“SpaceX”公司的“龍”飛船抵達國際空間站，宇航員操作機械手將飛船與空間站成功對接。
未來，機械手的應用還將更加廣泛，但目前，機械手也存在著一定的問題。
如設備的精度、穩(wěn)定度，以及設備需要人工來維護和保養(yǎng)。此前，富士康的機器人項目之所以沒能投入實戰(zhàn)，是因為機械臂很難做到像人類的五指那樣靈活，也就是精度問題需要進一步完善。
機械手不會疲勞，但是需要經(jīng)常有人為其保養(yǎng)，機械手長時間工作其工作數(shù)據(jù)就必須重新校正，否則，就會影響產(chǎn)品質(zhì)量?；蛘叩綍r安全事故工業(yè)用機器手需要一臺穩(wěn)定的中央處理器，為全工廠的所有機械手分配工作節(jié)奏，否則整條流水線就無法運轉(zhuǎn)。機械手必須定期升級程序，如果是國外購買的機械手，就必須依賴國外廠家定期升級和維護等。
未來，工業(yè)機械手將呈現(xiàn)出以下幾個發(fā)展趨勢: 性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)，而單機價格不斷下降；機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展；工業(yè)機械手控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展；虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械手中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制等。
目前，國內(nèi)外都在加強對機械手的研發(fā)和完善，國內(nèi)的部分企業(yè)也在這一領(lǐng)域做出了布局。專業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機械手的廠商正在逐步打破國外技術(shù)和產(chǎn)品的絕對優(yōu)勢地位。但總的來看，我國的工業(yè)機械手技術(shù)及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，如可靠性低于國外產(chǎn)品；應用工程起步較晚，應用領(lǐng)域窄；生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)有待提高等。
值得注意的是，我國是勞動力密集的制造業(yè)大國，與國外勞動力稀缺、成本較高的境況不同，機械手產(chǎn)品需要與普通勞動工人相結(jié)合，既滿足我國勞動力就業(yè)需要，同時提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度。
