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        工業(yè)生產(chǎn)中應用的用以搬運或操作的能自動抓取的自動機械裝置稱為工業(yè)機械手，由程序控制其運行軌跡和操作，外形模仿人手形狀。由于機械手的廣泛應用，在當代已經(jīng)獨立成為一門學科，機械手工程。其技術涉及、機械、力學、自動控制技術、傳感器技術、計算機技術等學科。如工業(yè)自動化生產(chǎn)中，單機、組合機床及自動化流水線都需要使用機械手來配合對物件的抓取和放下。當前常用的搬運機械手產(chǎn)品有：紙箱碼垛機、堆垛機械手、裝箱機器人、自動裝箱機等等。

        普通機械手由控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)三部分組成，此外安裝有檢測裝置，智能機械手的組成還有智能系統(tǒng)和感覺系統(tǒng)。機械手的控制主要是在位置識別、運動方向以及是否需要抓取的判斷（無料情況下），任務是將工件從某處搬到某處，由雙線圈三位電磁閥氣動缸驅動機械手完成上下左右移動及抓取和松開動作。
　　較簡易搬運機械手設計
　　簡易機械手設計首先考慮的應用，完成什么工作，是搬運物料還是切割、裝配等?？紤]機械手的組成：執(zhí)行機構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。執(zhí)行機構由手部、手腕、手臂、行走機構等部件完成。
　?、?手部 根據(jù)物件形狀有夾持式和吸附式。夾持式手部由手指和傳力機構組成，其中手指根據(jù)運動形式有回轉型和平移型，前者應用較多。手指結構需要根據(jù)被抓物件的形狀、重量、尺寸選擇，通常有平面、V形面、曲面手指；還有外夾式、內(nèi)撐式；還分為雙指式、多指式及雙手雙指式。傳力機構有滑槽杠桿式、連桿杠桿式等等。
　?、?腕部 腕部的作用是連接手部和臂部，調節(jié)方位，從而增大機械手的應用范圍，腕部能讓機械手更加靈巧。通常腕部有回轉運動和上下擺動即可滿足工作需求，此外還可有左右擺動功能。也可以不要腕部，直接用臂部運動驅動手部搬運工件。
　?、?臂部 手臂是支撐腕部和手部的部件，帶動其做空間運動。臂部需要將手部送到任意范圍內(nèi)。臂部需要具有至少三個自由度：手臂的伸縮、左右旋轉、升降。如上文所說，手臂動作由驅動機構液壓氣缸及其他傳動機構實現(xiàn)。

自由度和坐標形式設計
　?、?自由度
　　機械手設計中，自由度是主要參數(shù)，自由度即整機、手臂、手腕相對于固定坐標系的獨立運動。有幾個獨立運動就有幾個自由度。每一個運動部件對應固定坐標系具有的獨立運動稱為自由度。每個構件對應固定坐標系多有6個自由度，即XYZ三個方向獨立的往復運動，繞XYZ軸三個獨立的回轉運動。工業(yè)機械手的自由度數(shù)越多，動作就越靈活，應用也就越廣。
　?、?坐標形式 機械手坐標形式有：直角坐標式、圓柱坐標式、球坐標式、關節(jié)式。 選擇哪種坐標形式要通過方案選擇，根據(jù)生產(chǎn)工藝、精度、空間等確定。直角坐標式手臂運動系由三個直線運動組成，包括X軸的伸縮、Z軸的升降、Y軸的橫移。結構簡單、定位精度高，缺點是占地面積達，靈活性差。圓柱坐標式機械手手臂運動系由兩個直線運動和一個回轉組成，即X軸的伸縮、Y軸的升降和Z軸的回轉。相對直角坐標式占地面積小、活動范圍小，定位精度高，應用廣泛。球坐標式機械手手臂運動系由一個直線運動和兩個回轉組成。即X軸的伸縮、Y軸的俯仰、Z軸的回轉。該機械手做俯仰運動能抓取地面上的物件，通常在手腕設置上下擺動，使其手部保持水平狀態(tài)，動作靈活，占地面積小工作范圍大。關節(jié)式機械手手臂可做多個方向轉動，類似人的手臂，由大小兩臂和立柱組成，大小兩臂之間的聯(lián)動稱為肘關節(jié)，大臂與立柱之間的連接為肩關節(jié)，所有關節(jié)由鉸鏈構成實現(xiàn)轉動。大臂俯仰、小臂俯仰、大臂回轉。工作范圍大、動作靈活、通用性強。

驅動機構選取
　　驅動機構是工業(yè)機械手重要組成部分，決定了機械手的性能及價格。有4種：液壓、氣動、電動、機械驅動。以下僅簡約表述液壓機構驅動機械手的幾個優(yōu)缺點：①油管連接液壓傳動方便靈活布置傳動機構；②重量輕、結構緊湊、慣性?。虎圯^大范圍內(nèi)實現(xiàn)無極調速；④傳遞運動均勻平穩(wěn)，負載變化時速度較穩(wěn)定；⑤液壓裝置容易實現(xiàn)過載保護；⑥液壓傳動容易實現(xiàn)自動化。缺點：①液壓系統(tǒng)漏油因素影響平穩(wěn)性；②液壓傳動對油溫變化較敏感，不宜在溫度變化大的環(huán)境下工作；③要求液壓元件及配合件制造精度高、加工工藝復雜；④需要單獨能源；⑤排除故障難度大。