摘要：机械手是一种能模仿人手和手臂的某些动作功能，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它能按照有关要求进行自动化技术操作，有效的提高了人们的生活质量，推动工业生产技术的有效发展。随着我国科技水平的不断提高，工业化发展程度也在不断提升，工业自动化生产过程中工业机械手起到非常重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制理论、机构学、接口技术、信息和传感技术等多学科而形成的高新技术。机械手控制系统一般采用集中式控制体系结构，目前常用的两种控制方式为PLC与单片机。本文将从机械手及其控制系统的发展历史、研究现状和发展前景等方面进行综述。本文在对现有成果进行总结的基础上，简要分析当前机械手及其控制系统所需要深入研究的问题，并对其今后的深层次应用提出合理性假想。
关键词：机械手；PLC；单片机；机电一体化
引言
机械手是近几十年发展起来的一种自动化生产设备，它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，使其在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
三自由度机械手及其控制系统设计属于机电一体化的范畴。随着时代的发展和社会的进步，机电一体化技术也在不断创新和完善。在实际应用过程中，通过对机械技术、自动控制技术、微电子技术、计算机技术、接口技术等的综合应用，充分发挥出机电一体化技术的作用和价值，不断提升生产质量与生产效率，节约劳动成本[1]。
为全面了解机械手及其控制系统的开发与应用情况，本文通过查询CNKI中国期刊全文数据库与万方数据知识服务平台，参考了近些年来的相关文献近50篇，并进行综述。
2 研究现状
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，让人在安全环境中操作机器人完成有害环境中的工作。
国外的机械手应用发展较早，尤其是美国与日本。在第二次世界大战时期，工业机械手得到了迅猛的发展，最早应用于上世纪40年代的美国。在之后的几年内，美国根据不断研究的经验，在机械手的运动系统方面进行了较大的改良，手臂可以回旋、伸缩或者俯仰，控制系统用磁鼓做存储系统，对于机械手的发展具有深远意义的影响，为后来的机械手制造打下了重要的基础。日本的机器人产业发展最快，机械手应用最为广泛[2]。随着机械技术的发展，适用于不同行业的机械手推陈出新。同时，机械手也向人性化，智能化方向发展。
我国工业机械手的研究与开发起步较晚，比欧美要晚30年左右，起步于上世纪70年代，1972年我国第一台机械手在上海开发成功，随之全国各省都开始研制和应用机械手。从第七个五年计划(1986~1990年)开始，我国政府大大加大了对工业机器人的重视程度，并且为此项目投入大量的资金，在众多学者及研究人员的参与下，研究开发并且制造了一系列的工业机器人。与此同时，一系列的机器人关键部件也被开发出来，如机器人专用轴承，减震齿轮，直流伺服电机，编码器等等[3]。
三自由度机械手及其控制系统包括机械手机械系统，机械手驱动系统和控制系统这三个方面。
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