文 献 综 述
1 研究背景及研究意义
当前，自动分拣系统已成为先进配送和生产制造必需的设施之一，其可代替人工完成繁杂的货物的分类、运输和装卸等工作，也能由其完成危险品运输行为，加快企业生产速度，生产中保护工人身体安全，从而达到自动化、无人化和智能化[1]。伴随工业4.0的不断发展和改革，将逐渐实现生产的无人化模式，货物的自动化分拣对物流发展的影响也越来越大。产品自动分拣控制系统能够借助精密的传感器对不同形状与重量的机械零件进行识别，并将其通过气缸分类自动分拣出来，不仅可以节约时间，且不会出现差错，代替了繁重的人力劳动，实现了自动化控制，在很多场合特别是高温、易腐蚀气体等场合应用比较广泛[2]。
气动自动控制技术在工业自动化生产领域中应用广泛，它是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质，配合气动控制系统的主要气动元件，与机械、液压、电气、电子(包含PLC控制器和微电脑)等部分或全部综合构成的控制回路，使气动元件按生产工艺要求的工作状况，自动按设定的顺序或条件动作的一种自动化技术。用气动自动控制技术实现生产过程自动化，是工业自动化的一种重要技术手段，是一种低成本自动化技术[3]。因此，研究气动控制技术在工业自动化生产领域中所发挥的作用，设计一套机械零件自动分拣系统来实现整个分拣过程的自动化，提高生产效率，降低工作强度，提高企业的生产竞争力，此课题具有重要意义[4]。
2 工业自动化生产领域中气动控制技术的国内外研究现状
2.1 国外研究现状
自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按既定的程序或指令完成规定动作的过程，“自动化”一词在1946年由美国机械工程师D.S哈德最先提出，用来描述自动传送加工发动机气缸的过程。到了60年代，现代控制理论和电子计算机技术逐渐被推广应用，自动控制技术也开始结合信息处理技术，自动化技术开始进入飞速发展阶段。到了70年代，大规模、复杂的工程和非工程系统开始成为自动化控制对象，但当时的现代控制理论并不能解决这些控制对象涉及的问题，随着自动化理论、方法和手段的革新，用于解决于大系统的系统控制和复杂系统的智能控制技术应运而生[5-9]。自动分拣系统是按照预先设定的指令对物品进行分拣，并将分拣出的物品送达指定位置的机械。系统以工厂自动化生产线作为范本，进行简化硬件结构、软件系统和人员操作。计算机通过传感器获取信息，并与预先设定的信息进行比较，根据不同的结果将不同的物品用机械手分拣到不同的位置。通过匹配不同的传感器，来实现各类物品的分拣。例如，可以实现对不同颜色不同形状物体的分拣功能。以美国、日本及欧洲为代表的发达国家，在分拣系统的应用上呈现出自动化程度越来越高的特点。自动分拣系统已成为发达国家大中型物流中心、配送中心或流通中心不可缺少的一部分。在分拣系统等物流中心子系统规划设计中，各发达国家的规划原则有很大的差异。日本的物流中心大都规模适中，采用先进的自动分拣系统和无线通讯设备，美国主要采用立体仓库以节约地价支出， 但分拣等设备大都采用机械化或半自动化，不盲目采用全自动设备。他们共同的特点是均实现较成熟的电脑网络化管理，保证了配送的及时准确性，节约劳动力成本[10]。
机械手是一种模仿人手臂的动作研制设计的一种自动操作设备，机械手能按固定程序或固定指令抓取、搬运物件或控制操作工具，可以全部或部分代替人力，从事一些单调、繁重的重复性劳动，实现机械化和自动化生产，能在有害环境中进行自动化操作从而保护人身安全，在自动分拣系统中起着非常重要的作用。1947年美国开发出第一台遥控机械手，1948年开发了第一台主从机械手，1954年，美国的George Devo发明了第一台通用机械手，并申请了技术发明专利，它的出现让机械手逐渐被大众所熟知。一个简单的机械手控制系统，主要包括机械平台、硬件电路、软件系统和控制算法四个部分。它的具体设计方面涵盖了机械手结构设计，控制系统软硬件设计，轨迹和路径研究以及轨迹跟踪等，如图1所示[11]。
图1 机械手控制系统示意图
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
