文献综述
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课题现状及发展趋势
世界工业机器人40年形成了约160万台套的装机量，2012年世界新装机器人182 000台，主机市场80~100亿美元，并带动3倍左右软件集成、配套设备、系统工程等系统集成市场，总计260~330亿美元，其中焊接和搬运机器人占了70%的市场份额[1]。
我国机械制造业奠基于一五计划时期，此时机械制造业更多地受苏联模式的影响。而机械制造业真正兴起于改革开放以后，从国外引进了当时先进的技术和设备，产品质量和自动化水平都在提升，并且引起了整个社会的广泛关注[2]。现在随着科学技术的不断发展，人们对产品的质量和功能的要求逐渐提高，产品更新换代的周期也在逐渐缩短，但是产品的复杂程度却在不断增高，所以传统的生产方式已经不再适用目前经济的发展，这对全球很多传统企业的发展形成了威胁[3]。所以目前的中国工业机器人市场是挑战与机遇并存。一方面研发能力仍有差距，未来国际市场的争夺激烈；另一方面，又存在难得机遇[4]。
工业机械手是最近几十年间发展起来的一种具备高科技含量的自动化生产设备[5]。它能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置[6]。现代化生产作业中，搬运机械手被非常广泛地应用于自动生产线中，如汽车工厂等。目前，工业机械手已经能够做到高精度、高速度、高可靠性。而且其单价也在因为技术的增长而有所下降。在接下来数十年，搬运机械手向着结构的模块化和可重构化、控制技术的开放化、PC化和网络化、伺服驱动技术的数字化和分散化、工作环境设计的优化和作业的柔性化、智能化等多方面进行发展[7]。
当前，伴随着人力成本上升、装备产业升级等因素，具有高度柔性制造能力的工业机器人已越来越多应用在生产过程中。码垛机器人是一种应用在生产、物流自动化领域的工业机器人，可按照一定模式，实现物料的搬运、存储和装卸[8]。本课题则是着重讲述四自由度的码垛机器人的硬件构成、仿真与软件编程。
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选题的目的及意义 自动化生产线的出现表明了自动化技术在制造业中得到了广泛的应用，同时也为制造业的发展带来了空前的生产力[9]。自动技术的应用不单能减少沉重的体力劳动，而且还能将人从高危的生产环境中解放出来。自动控制技术在提高产品生产效率的同时，还实现了产品的批量生产和柔性化生产。码垛机器人技术作为自动化物流技术的重要环节，对于提升生产效率，降低市场成本，推进生产方式现代化有着重要意义[10]。 机械手臂系统在工业生产自动化中扮演着极为重要的角色。机械手臂已被广泛地应用于如自动装配、组合和抽取对象或一些具有危险性、困难且不适合人力担负的工作。 通过对PLC机械臂的研究，能够提高劳动生产率，保障工作人员的人身安全、同时降低产品的生产成本。除此之外，搬运机械手能够改善工作人员劳动条件，避免事故的发生。在高压、高温等恶劣的环境下，工作人员直接用肢体接触工件几乎是不可能的。此时，如果用机械手则能够部分或者全部替代人的劳动，安全地完成作业，使工作人员的人身安全得到保障。而且，采用机械手进行物料的搬运还有诸多优点，如运输速度快、可靠性高、磨损少、适应能力强、便于维修等特点。基于这些特点搬运机械手被广泛应用于运输、电力、冶金、建材等各个行业。
3、参考文献
[1] 任志刚. 工业机器人的发展现状及发展趋势[J]. 装备制造技术,2015(3):166-168.
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