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[!--downpath--]随着工业机械化和手动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手早已广泛应用在生产手动化的各个行业。本文就气动机械手的应用现况和发展前景作了简单概述。
1序言
近20年来，气动技术的应用领域迅速扩宽，尤其是在各类手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，使整个系统手动化程度更高，控制方法更灵活，性能愈发可靠；气动机械手、柔性手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，推动了电气比列伺服技术的发展，现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制步入闭环比列伺服控制，控制精度不断提升；因为气动占空比调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特性，国外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，油压与气动器件的产量比约为9:1，而30多年后的明天，在工业技术发达的欧美、日本等国家，该比列已达到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，气动器件产量的年递增率达20%以上，低于中国机械工业产量平均年递增率。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，进行能量传递或讯号传递的工程技术，是实现各类生产控制、自动控制的重要手段之一。大概开始于1776年，发明能形成1个大气压左右压力的空气压缩机。1880年，人们第一次借助汽缸弄成气动煞车装置，将它成功地用到列车的刹车上。20世纪30年代初，气动技术成功地应用于手动门的开闭及各类机械的辅助动作上。至50年代初，大多数气压器件从油压器件改建或演化过来机械助力臂扳手，容积很大。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，因为气动技术与电子技术的结合应用，在手动化控制领域得到广泛的推广。80年代步入气动集成化、微型化的时代。90年代至今，气动技术突破了传统的死区，经历着飞越性的发展，人们克服了阀的数学规格局限，真空技术日趋完美，高精度模块化气动机械手问世，智能气动这一概念形成，气动伺服定位技术使汽缸高速下实现任意点手动定位，智能阀岛非常理想地解决了整个手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。
气动机械手指出模块化的方式，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，由阿姆斯特丹皇家军事大学Y·Bando院士领导的综合技术部开发研发的电子气动机器人——“阿基里斯”六脚钻探员，是气动技术、PLC控制技术和传感器技术完美结合形成的“六足植物”。
6个脚中的每一个脚都有3个自由度，一个直线汽缸把脚提起、放下，一个摆动电机控制脚伸展/退回运动，另一个摆动电机则负责围绕脚的轴心做旋转之用。由法兰克福学院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援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，它的颈部、腰部、手能与人类一样弯曲运动，而且有良好的柔硬度。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，气动技术才能实现机器人中最难解决的灵活的自由度，具有在足够工作空间的适应性、高精度和快速灵敏的反应能力。
3气动机械手的应用现况
因为气压传动系统使用安全、可靠，可以在低温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作”’。而气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。所以，气动机械手被广泛应用于车辆制造业、半导体及电器行业、化肥和化工，乳品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。
现代车辆制造鞋厂的生产线，尤其是主要工艺的点焊生产线，大多采用了气动机械手。车身在每位工序的联通；车身壳体被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制焊接，都采用了各类特殊功能的气动机械手。高频率的焊接、力控的确切性及完成整个工序过程的高度手动化，号称是最有代表性的气动机械手应用之一。
在彩电、冰箱等家用家电产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各类电子产品的装配流水线上，除了可以见到各类大小不一、形状不同的汽缸、气爪，还可以见到许多灵巧的真空吸盘将通常气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻地罩住，运送到指定目标位置。对加速度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳加速的SIN汽缸。气动机械手用于对乳品行业的块状、粒状、块状物料的手动计量包装；用于烟草工业的手动卷烟和手动包装等许多工序。如酒、油漆灌装气动机械手；手动加盖、安装和旋紧气动机械手，果汁罐装箱气动机械手等。据悉，气动系统、气动机械手被广泛应用于药业与医疗器械上。如：气动手动调节病床，机器人，daVinci内科放疗机器人等。
4发展前景及方向
4.1重复高精度
精度是指机器人、机械手抵达指定点的精确程度，它与驱动器的帧率以及反馈装置有关。重复精度是指若果动作重复多次，机械手抵达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要，假若一个机器人定位不够精确，一般会显示一个固定的偏差，这个偏差是可以预测的，因而可以通过编程给以校准。重复精度限定的是一个随机偏差的范围，它通过一定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展，以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。气动机械手的重复精度将越来越高，它的应用领域也将更宽广，如核工业和军事工业等。
4.2模块化
有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术，而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电插口和带电缆线及食道的导向系统装置，使机械手运动自如。因为模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承，使它具有高刚性、高硬度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新一代气动机械手的一个重要特性。模块化气动机械手使同一机械手可能因为应用不同的模块而具有不同的功能，扩大了机械手的应用范围，是气动机械手的一个重要的发展方向。
智能阀岛的出现对提升模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了非常重要的支持作用。由于智能阀岛原本就是模块化的设备，非常是紧凑型CP阀岛，它对分散上的集中控制起了非常重要的作用，非常对机械手中的联通模块。
4.3无给油化
为了适应乳品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求，不加润滑脂的不供油润滑器件早已问世。随着材料技术的进步机械助力臂扳手，新型材料（如焙烧金属石墨材料）的出现，构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑器件，除了节约润滑油、不污染环境，并且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。
4.4机电气一体化
由“可编程序控制器-传感-气动器件”组成的典型的控制系统一直是手动化技术的重要方面；发展与电子技术相结合的自适应控制气动器件，使气动技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”；省配线的复合集成系统，除了降低配线、配管和器件，但是拆装简单，大大增强了系统的可靠性。
而今，电磁阀的线圈功率越来越小，而PLC的输出功率在减小，由PLC直接控制线圈显得越来越可能。气动机械手、气动控制越来越离不开PLC，而阀岛技术的发展，又使PLC在气动机械手、气动控制中显得愈发得心应手。
5结束语
气动技术经历了一个漫长的发展过程，随着气动伺服技术走出实验室，气动技术及气动机械手迎来了崭新的夏天。目前在世界上产生了以台湾、美国和欧共体气动技术、气动机械手三足鼎立的局面。我国对气动技术和气动机械手的研究与应用都比较晚，但随着投入力度和研制力度的加强，我国自主研发的许多气动机械手早已在车辆等行业为国家的发展进步发挥着重要作用。随着微电子技术的迅速发展和机械加工工艺水平的提升及现代控制理论的应用，为研究高性能的气动机械手奠定了坚实的物质技术基础。因为气动机械手有结构简单、易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等众多奇特的优点，可以预见，在不久的将来，气动机械手将越来越广泛地进人工业、军事、航空、医疗、生活等领域。