朴佳宁
山东省滨州市绿动热电有限公司 山东 滨州 256600
摘要：随着科技的快速发展，德国工业4.0以及中国制造2025规划的出现，着重强调发展先进的机械技术。中国制造2025规划中强调重点发展高档数控机床、机械臂及高技术船舶、先进轨道交通装备、农业机械装备等多个领域，以提高制造业的水平。机械臂作为当今科研领域研究的一个热点，其技术及应用应进一步得到优化和普及。机械臂因其效率高、稳定性好、恶劣环境适应性强等优点，在工业、农业等许多领域已经转化为生产力为社会发展做出贡献。然而传统机械臂也存在自主性差、兼容性低等缺点，其多数应用在固定参数、流程甚至是固定运动轨迹的工作条件中，即使流程或工作对象发生细小改变也需要对作业系统和机械臂运动参数进行重新设定，因此，机械臂的技术升级工作和智能化研究是近年来的热点问题。
关键词：机械手臂；机械工程；技术领域；应用
1我国机械手臂的应用发展现状
我国应用机械手臂进行生产制造的时间较晚，整体研究与设计规划仅5~6年，仍然处于模仿学习的阶段，对技术原理的细节尚未完全掌握。在这种情况下，机械手臂在机械工程技术领域的应用效果还存在较大的提升空间，需要结合相关资料与科研内容进行设计与改进，使其能够达到良好的生产制造标准。机械手臂的研究涉及位移路线、动力分配、系统调控等多方面内容，技术难度较高，规划结构较为复杂。根据相关统计数据显示，我国机械手臂的应用与生产状况仍然处于较为落后的状态，设备的数量稀少，但增长速度较快。这一特征表明我国机械手臂的应用市场较为广阔，对相关技术以及生产制造存在着庞大的需求。但是，机械手臂行业的核心资源欠缺对市场的发展造成了严重的限制，导致其设计与应用频频遇到障碍。因此，未来机械手臂在机械工程技术领域应用的过程中，应当针对实施技术类型与结构设计规划进行深入研究，尽可能明确相关细节，达到理想的分析效果，为后续的工业应用打下坚实基础，实现良好的发展目标。机械手臂在机械工程技术领域应用的结构需求在机械工程技术领域的应用过程中，机械手臂具有关键性意义。其需要通过适当的结构规划，达到良好的功能效果，为机械工程技术领域的应用打下坚实基础。从工业机器人机械手臂应用角度进行分析，传统设备需要占据较大的空间，无法在特定环境条件下进行应用。通过采用机械手臂进行处理，能够显著降低空间需求，实现特殊场合与环境条件的生产与制造，缩减人力资源需求。因此，针对机械手臂的结构进行规划，有利于满足自由程度、灵活性、空间面积的相关需求。机械结构属于机械手臂的关键组成部分，为了达到良好的应用效果与工作效率级别，需要针对结构进行深入分析，明确其动力的传递方式，并阐明动力源的工作原理。常规条件下，机械手臂依靠电路进行传动能够达到良好的应用效果，而齿轮、连杆、绳索方式也具有一定程度的应用发展空间。齿轮能够达到较为紧凑的结构设计目标，具有高度灵活性，能够提供强大的承载能力，精确度也符合基础标准。但是，在应用过程中需要利用减速器进行处理，对空间的需求与质量的需求也较为严格。因此，为了在机械工程技术领域达到良好的应用效果，应当针对机械手臂进行深入研究，明确其基础结构需求，达到良好的设计规划效果，为后续的进一步发展打下坚实基础。
2机械手臂在机械工程技术领域的应用类型
2.1直角坐标型机械手臂
机械手臂在机械工程技术领域应用过程中，直角坐标型机械手属于较为常见的类型之一。
这一类型的机械手臂具有良好的精确度，对位置的掌控也处于较为优秀的级别。其工作空间变动不会影响其他参数，能够轻松达到良好的应用与制造效果。但是，直角坐标型机械手臂的位移与操作空间较为狭小，在进行收回操作的过程中，由于本身的结构与条件限制，还需要进行反方向伸出的操作。在这一问题的影响下，直角坐标型机械手臂的工作效率较低，容易产生不良问题。同时，这一类型的机械手臂对空间需求较高，容易缩减机械工程技术的整体空余状态。为了提高直角坐标型机械手臂的应用效果，需要在对应的工作类型中进行处理，并提供基础空间，避免出现位移问题，实现最佳应用目标。
2.2圆柱坐标型机械手臂
圆柱坐标型机械手臂具有良好的应用效果，其可以围绕中心轴进行旋转，使工作空间能够大幅提升，降低对计算的需求，具有更大的经济效益。同时，针对直线移动的需求，可以利用气压转动的方式完成。通过这种方式进行工作，可以达到提升最大输出功率的效果，有利于机体的转动与处理。但是，圆柱坐标型机械手臂的空间局限性较大，无法靠近柱体或地面区域。同时，进行平行移动的过程中，传动部分可能会出现密封与防油问题，不利于长远使用，容易出现故障。小臂移动流程内，后端区域还有可能接触到空间内部的其他物品。因此，在应用圆柱坐标型机械手臂时，需要注意对机体本身的维护，确保其能够达到良好的应用寿命。同时，还需要确保空间符合基础需求，降低出现问题的概率，达到良好的机械工程技术标准。
2.3极坐标型机械手臂
极坐标型机械手臂主要通过三个可活动关节进行操作，其活动关节能够发挥移动与旋转效果，可以达到调整位置的目标。同时，还可以加装旋转关节，使目标位置与姿态能够进行适当调整，有利于机械手臂的应用。极坐标型机械手臂需要围绕主轴进行转动，作业范围较为宽广，能够解决圆柱坐标型与直角坐标型机械手臂存在的空间局限问题。但是，极坐标型机械手臂结构复杂程度较高，操作难度较大，容易导致不良问题的产生。同时，极坐标型机械手臂的直线运动流程仍然会出现密封问题，可能会引起寿命下降的现象产生。部分情况下，还可能存在作业死角，容易导致生产制造的成本增加。因此，在应用极坐标型机械手臂进行处理时，需要注意其限制条件，并采取有效的措施进行解决，以达到理想的应用目标。
2.4多关节型机械手臂
多关节型机械手臂属于目标操作传动类型的一种，其能够以仿生的方式进行处理，具有多个可活动关节。这些活动关节能够进行协同作业，整体灵活程度高。同时，多关节型机械手臂可以实现大臂与小臂的运动，并具有肘、肩的关节活动功能，可以达到数个方向的转动效果，作业空间大，通用性较强。因此，多关节型机械手臂属于较为先进的应用方式，能够在机械工程技术领域发挥良好的应用效果。但是，在采用多关节型机械手进行生产制造的过程中，应当注意其定位精度问题，并合理调控装备，避免出现意外情况，实现最佳操控目标。
结束语
随着机械臂越来越广泛的得到了应用，逐渐改善了传统生产模式，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械臂已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适用于中、小批量生产，可以简化庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械臂的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平，无论从经济上、技术上考虑增强相关技术的研究都是十分必要的。
参考文献
［1］王大超．6自由度机械手臂的研究与仿真［D］．合肥:合肥工业大学，2017．
［2］王绪全．六自由度机械手臂及移动机器人控制系统研究［D］．秦皇岛:燕山大学，2016．