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本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
論 文 題 目： 數(shù)控鏜銑床換刀機械
手升降機構(gòu)的設(shè)計
學(xué) 院 ：
專 業(yè) 、 班 級 ：
學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱）：
年 12 月 27 日填
畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告要求
開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題；
2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）；
3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計）工作開始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過；
3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。
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一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計）題目
數(shù)控鏜銑床換刀機械手升降機構(gòu)的設(shè)計
2. 研究領(lǐng)域機械手
3. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值
數(shù)控臥式鏜銑床是一種具有自動換刀裝置和任意分度數(shù)控轉(zhuǎn)臺的數(shù)字控制機床， 工件在一次裝夾后能自動完成幾個側(cè)面的多種工序的加工。鏜銑床加工特點是在加工過程中工件不動，讓刀具移動，并使刀具轉(zhuǎn)動，在實踐中具有“萬能機床”的稱號。通常，刀具旋轉(zhuǎn)為主運動，刀具或工件的移動為進給運動。它主要是用來加工高精度孔或一次定位完成多個孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工[1] 。
現(xiàn)代工業(yè)機械手起源于 20 世紀 50 年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動作功能的柔性自動化產(chǎn)品。工業(yè)機械手是在新技術(shù)革命中迅速發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，它在傳統(tǒng)的科技領(lǐng)域與工業(yè)部門中獲得應(yīng)用，并顯示出強大的生命力，成為人類不可或缺的幫手。機器人應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。
機械手是工業(yè)自動控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象，機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛。在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程中的自動化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動化水平越來越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有機械手，以提高生產(chǎn)效率，完成工人難以完成的或者危險的工作?？稍跈C械工業(yè)中， 加工、裝配等生產(chǎn)很大程度上不是連續(xù)的。據(jù)資料介紹，美國生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中， 有 75%是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在 50 件以下，零件真正在機床上加工的時間僅占零件生產(chǎn)時間的 5%。從這里可以看出，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業(yè)機械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而產(chǎn)生的。
工業(yè)機械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動化實踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并已成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。工業(yè)機械手是提高生產(chǎn)過程自動化、改善勞動條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視。
自上世紀六十年代，機械手被實現(xiàn)為一種產(chǎn)品后，對它的開發(fā)應(yīng)用也在不斷發(fā)展， 利用機械手搬運物體、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛。現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在了機械制造、冶金、化工、電力、采礦、建材、輕工、食品、環(huán)保等各行各業(yè)之中。隨著技術(shù)的進步，機械手的設(shè)計已經(jīng)實破了單一試劑、加熱及濾光片的束縛。隨著社會的快速發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場機械手的要求將越來越高，其技術(shù)也越來越成熟。
機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率，可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等
惡劣的環(huán)境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
4.1 數(shù)控臥式鏜銑床
4.1.1 國外研究概況和發(fā)展趨勢
國外數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心均有突飛猛進的發(fā)展。其表現(xiàn)在于機床的結(jié)構(gòu)、精度和壽命，以及自動化水平、生產(chǎn)效率等方面都有很大的提高。在產(chǎn)品開發(fā)工作上，采用模塊化設(shè)計和家算計輔助設(shè)計等現(xiàn)代化設(shè)計方法，在確保產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和技術(shù)水平的前提下，產(chǎn)品品種大量涌現(xiàn)，變形產(chǎn)品也越來越多，除了可滿足市場的需求外，并獲得了較大的經(jīng)濟效益。一些科學(xué)技術(shù)比較發(fā)達的國家，已由生產(chǎn)臥式鏜床轉(zhuǎn)向生產(chǎn)更高水平的自動化機床，并已產(chǎn)生和研制出更高一級的現(xiàn)代化水平的設(shè)備， 從而為實現(xiàn)無人化工廠奠定了基礎(chǔ)。國外數(shù)控臥式鏜床及臥式加工中心的形成、演變過程，一種是以普通臥式鏜床為基礎(chǔ)，配以控制系統(tǒng)，而成為數(shù)控臥式鏜床；進而在配以刀庫及機械手等獨立部件后，演變成為臥式加工中心；另一種是與普通臥式鏜床無關(guān)，獨立設(shè)計而成。很多機床廠家已不生產(chǎn)一般的普通臥式機床，已將其擴散到發(fā)展中國家去生產(chǎn)，而把主要精力集中到更高級的數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心，并進行大量的科學(xué)研究工作，因而取得了較大技術(shù)和經(jīng)濟利益[2] 。
4.1.2 國內(nèi)研究概況和發(fā)展趨勢
我國臥式鏜床生產(chǎn)時在 1954 年由仿制開始的。目前已由 13 個省、一個自治區(qū)、
三個直轄市的二十六個廠，臥式鏜床的年產(chǎn)量到 1971 年，已經(jīng)超過一千臺。臥式鏜
床的品種，第一個五年計劃期間，只能生產(chǎn)主軸直徑 85 毫米的臥式鏜銑床，現(xiàn)在已經(jīng)能生產(chǎn)主軸直徑 63、85、125、150 等毫米的臥式鏜床及主軸直徑 110 毫米的加大主軸直徑和移動式鏜床。從只能根據(jù)國外圖紙生產(chǎn)單一產(chǎn)品，發(fā)展到資興設(shè)計試制并采用一定先進技術(shù)的多種產(chǎn)品。國內(nèi)生產(chǎn)廠家在相關(guān)領(lǐng)域取得了快速增長，相關(guān)設(shè)備廠家在國家政策的扶持下取得了不少成果，與國際同行的差距越來越小，甚至有所超越。具有高精度、高效率及卓越的加工能力。采用絕對坐標，不需要長距離的原點回歸操作，有效縮短非加工時間。五軸（X,Y,Z,W,B 軸）控制，四軸同動控制，任意角度定位工作臺（B 軸功能）。適合工件的書面加工，只需一次安裝工件及調(diào)整，配置回轉(zhuǎn)式工作臺，定位精準，確保各加工面之間相互精度。配置刀庫就升級為加工中心。適用于各類大型箱體、缸體的加工[4] 。當代臥式鏜銑床與落地式鏜銑床技術(shù)發(fā)展非?？?，主要體現(xiàn)在設(shè)計理念的更新和機床運行速度及制造工藝水平有很大的提高，另一方面是機床結(jié)構(gòu)變化大，新技術(shù)的應(yīng)用層出不窮。臥式鏜銑床的結(jié)構(gòu)向高速電主軸、多軸聯(lián)動、結(jié)構(gòu)形式多樣化的發(fā)展態(tài)勢，這將是今后一個時期技術(shù)發(fā)展的新趨勢[5] 。
4.2 機械手
4.2.1 國外研究概況和發(fā)展趨勢
機械手首先是從美國開始研制的。1958 年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。它的結(jié)構(gòu)是：機體上安裝一個回轉(zhuǎn)長臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機構(gòu)。
1962 年，美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機
械手。商名為 Unimate（即萬能自動）。運動系統(tǒng)仿照坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮、用液壓驅(qū)動；控制系統(tǒng)用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標通用機械手就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬能自動公司,專門生產(chǎn)工業(yè)機械手。
1962 年美國機械制造公司也實驗成功一種叫 Vewrsatran 機械手。該機械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降采用液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這兩種機械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國外工業(yè)機械手發(fā)展的基礎(chǔ)。
1978 年美國 Unimate 公司和斯坦福大學(xué)， 麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種Unimate-Vicarm 型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于±1 毫米。聯(lián)邦德國機械制造業(yè)是從 1970 年開始應(yīng)用機械手，主要用于起重運輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。
聯(lián)邦德國 KnKa 公司還生產(chǎn)一種點焊機械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。
日本是工業(yè)機械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家。自 1969 年從美國引進兩種機械手后大力從事機械手的研究。
前蘇聯(lián)自六十年代開始發(fā)展應(yīng)用機械手，至 1977 年底，其中一半是國產(chǎn)，一半是進口。
第一代機械手主要依靠工人進行控制；改進的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機械手設(shè)有微型電子計算控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的
能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，是機械手具有感覺機能。
第三代機械手則能獨立完成工作中過程中的任務(wù)。它與電子計算機和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS 和柔性制造單元 FMC 中的重要一環(huán)。
4.2.2 國內(nèi)研究概況和發(fā)展趨勢
在國內(nèi)，應(yīng)用于生產(chǎn)實際的工業(yè)機械手特別是示教再現(xiàn)性機械手不斷增多，而且計算機控制的也有所應(yīng)用。國內(nèi)近年來在移動機械手控制方面也開展了許多研究工作，如清華大學(xué)徐文立教授在考慮了動力學(xué)耦合的情況下，設(shè)計了急于 Lyanpov 穩(wěn)定性理論的魯棒控制器設(shè)計方法，保證了全部狀態(tài)漸進跟蹤期望軌跡。中國科學(xué)院自動化研究所的易建強教授對移動機械手的視覺定位和導(dǎo)航、冗余度運動分析進行了研究。北京科技大學(xué)的余達太教授提出了優(yōu)化準則，利用遺傳算法求解移動載體的運動代價、機械手的運動代價、機械手偏離優(yōu)化位姿勢所需的運動代價。
在國外應(yīng)用于生產(chǎn)實際的工業(yè)機械手多為示教再現(xiàn)型機械手，而且計算機控制的工業(yè)機械手占有相當比例。帶有“觸覺”，“視覺”等感覺的“智能機械手”正處于研制開發(fā)階段。帶有一定智能的工業(yè)機械手是工業(yè)機械手技術(shù)的發(fā)展方向。國外還在高完整性機器人、遙控移動機器人、環(huán)境與移動機器人系統(tǒng)的集成等方面作了大量的研究。
隨著科技及計算機發(fā)展步伐的進一步加快,機械手仍具有非常廣闊的發(fā)展前景,
今后的機械手會向更加小型化、高科技化、多功能化、以人為本化方向發(fā)展。
二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容
1. 重點解決的問題
（1） 數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；
（2） 機械手升降機構(gòu)的電氣動控制原理設(shè)計；
（3） 運用 SolidWorks 軟件進行升降機構(gòu)的零部件、裝配后結(jié)構(gòu)的三維建模。
2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）
（1） 查閱相關(guān)數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)產(chǎn)品的資料，了解產(chǎn)品的理論意義和應(yīng)用價值以及國內(nèi)外研究概況和發(fā)展趨勢；
（2） 分析各主要組件的特點，確定數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)總體設(shè)計方案；
（3） 數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算；
（4） 數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)的三維實體建模；
（5） 動態(tài)演示。
3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果
（1） 數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)的總體方案，包括機械手升降機構(gòu)的電氣動控制部分；
（2） 數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)的三維實體模型，包括零件圖、裝配體；
（3） 數(shù)控臥式鏜銑床自動換刀機械手-升降機構(gòu)的動態(tài)演示。
三、論文（設(shè)計）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）
通過查閱文獻、類比方法進行研究，用 SolidWorks 軟件進行三維建模和動態(tài)演示。規(guī)格參數(shù)（機械手）：
--抓 重：20 公斤
--自由度數(shù)：4 個
--坐標形式：圓柱坐標
--手指夾持刀柄的直徑：f100 毫米
--驅(qū)動方式：液壓
--手架運動參數(shù)：
升降行程（即找刀排 Y）：
3x420 毫米(刀排間垂直方向距離為 420 毫米，共四排)
--控制方式：數(shù)字控制
--位置檢測與定位方式：
手架升降運動采用無觸點行程開關(guān)進行位置檢測，并控制三位四通閥適時“關(guān)閉” 來定位。
--緩沖方式：
手架升降運動采用無觸點行程開關(guān)發(fā)信，切斷油路減速緩沖。
2. 論文（設(shè)計）進度計劃第 1 周：布置畢設(shè)任務(wù)
第 2 周：根據(jù)題目查閱文獻
第 3 周：準備開題報告材料
第 4 周：撰寫開題報告，準備開題
第 5 周：查閱文獻，初步進行方案設(shè)計
第 6 周：方案設(shè)計
第 7 周：根據(jù)設(shè)計任務(wù)完善設(shè)計方案
第 8 周：根據(jù)方案完成結(jié)構(gòu)設(shè)計
第 9 周：零件三維建模
第 11 周：零件圖裝配
第 12 周：完善裝配圖和零件圖
第 13 周：設(shè)計說明書
第 14 周：修改設(shè)計說明書
第 15 周：上交設(shè)計成果，準備答辯
四、需要閱讀的參考文獻
[1] 徐寧安.從 CIMT2005 看數(shù)控臥式鏜銑床與落地式銑鏜床的發(fā)展[J].世界制造技術(shù)與裝備市場,2005(6):98-100.
[2] 吳波,周云龍.數(shù)控機床現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢簡析[J].科技信息,2010(25):461-479.
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[4] 王斌,徐艷新.數(shù)控鏜銑床改造設(shè)計[J].科技風(fēng),2010(10):234.
[5] 梁訓(xùn)瑄.我國機床工業(yè) 60 年發(fā)展[J].航空制造技術(shù),2009(19):56-59.
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[11] 杜干.升降平臺機構(gòu)研究現(xiàn)狀分析[J].機械工程與自動化,2013(2):205-207.
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文獻綜述
數(shù)控臥式銑鏜床適用于加工大、中型零件和箱形零件的粗、精鏜孔，銑削等多種工序的加工。工作臺設(shè)有 4x90°光學(xué)定位裝置，能滿足大形零件調(diào)頭加工的要求。數(shù)控臥式銑鏜床適宜工序較多的箱形零件孔及平面加工，外圓柱面的車削、孔內(nèi)環(huán)形槽切削和利用絲錐攻公英制螺紋等，還具有數(shù)控機床所具有的直角坐標系、極坐標系及輪廓加工的工藝機能。由于數(shù)控臥式銑鏜床具有高剛性和閉環(huán)檢測系統(tǒng)，能滿足粗精加工的要求，所以數(shù)控臥式銑鏜床為數(shù)控高效、精密通用大型機加工設(shè)備。
目前，臥式鏜銑床技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新的特點，在提高進給速度和快速移動速度的同時，又出現(xiàn)了提高加速度這一新的概念，提高起動加速度，以提高速度挖掘機床的潛力，達到了極至。因此，臥式鏜銑床采用電主軸也就成為新的追求。但是，電主軸的結(jié)構(gòu)單一，僅能提高加工速度與效率，而不適合重切削，更不能替代臥式主軸鏜桿伸縮移動，進行深孔加工，其加工能力受到了限制，可謂顧此失彼。
徐寧安的《從 CIMT2005 看數(shù)控臥式鏜銑床與落地式銑鏜床的發(fā)展》[1]一文中，德國生產(chǎn)的ALPFA 系列臥式加工中心就完全解決了這一不足，立柱采用斜面概念的設(shè)計， 剛性極高，具有臥式主軸和電主軸可交換使用的功能，具有“一機兩用”之功效，大大提高了機床的工藝性能，也降低了制造成本，這一創(chuàng)新引領(lǐng)著臥式鏜銑床的發(fā)展方向。武重的 TR6513 型臥式柔性加工單元，是目前國內(nèi)同類產(chǎn)品中規(guī)格最大的產(chǎn)品， 處國內(nèi)領(lǐng)先水平。主軸直徑 130mm，最高轉(zhuǎn)速 2500r/min，X、Y、W 軸快速移動速度10m/min，快速進給 10m/min。配有兩個交換工作臺和 1 個回轉(zhuǎn)工作臺，交換工作臺的定位精度在 0.01mm 以內(nèi)。
通過對國內(nèi)外臥式鏜銑床的能性水平對比，國內(nèi)廠家產(chǎn)品的差距仍不小，主要是設(shè)計上的差距，國外已全部采用模塊化設(shè)計，強化設(shè)計的“柔性化”，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式多樣，供用戶的可選性大；其次，機床性能和制造水平上的差距，國外產(chǎn)品的運行速度、進給速度都非常高；國內(nèi)制造工藝水平仍較低，尤其是機床外觀造型、銑頭附件、防護罩、油漆等，國外產(chǎn)品的外觀猶如藝術(shù)品，制造驚喜，并帶有裝飾品味，給人以美的感受。
刀庫及自動換刀裝置作為實現(xiàn)加工中也刀具儲備及與主軸刀具自動交換的重要功能部件，其儲備能力和換刀性能等是影響主機性能水平的重要標志。通過刀庫及自動換刀裝置，加工中也能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾即可完成多道工序，因此大幅縮短了加工的輔助時間，同時也降低了工件在加工過程中因多次裝夾而引起的誤差，提高了加工中也的加工效率和精度。自動換刀機械手是數(shù)控機床的重要組成部分，其功能是將刀具傳送到主軸上進行加工。
羅玉龍的《數(shù)控機床自動換刀裝置及其控制研究》[9]中，出于對自動換刀成本還有數(shù)控機床的生產(chǎn)效率的考慮，對數(shù)控機床自動換刀展開了進一步的優(yōu)化和研究。設(shè)計的機械手臂部分擬采用鑄造件，而且工件剛度好，整體性強，且能吸振減振效果好， 材料應(yīng)用廣泛。
李占賢、黃田、梅江平的《二平動自由度高速輕型并聯(lián)機械手控制技術(shù)研究》[3] 中，研究了一種二平動自由度高速、輕型并聯(lián)機械手的控制技術(shù).針對這類機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點,利用虛位移原理和矩陣奇異值理論,估算出主動關(guān)節(jié)負載慣量隨位形變化的規(guī)律.在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了單軸誤差反饋控制系統(tǒng),并通過計算機仿真預(yù)估出定增益PID 調(diào)節(jié)器的參數(shù).最后,通過實驗驗證了參數(shù)整定方法的正確性和有效性.
杜干的《升降平臺機構(gòu)研究現(xiàn)狀分析》[11]一文中介紹，升降平臺作為一種起重機械，在物流、搬運、裝配、城市停車系統(tǒng)、海上油田等各種工作場合中得到了廣泛的
應(yīng)用。其最主要功能是依靠驅(qū)動機構(gòu)與升降機構(gòu)將物體升降至不同高度。升降機構(gòu)具有剛性與柔性的性質(zhì)，根據(jù)升降機構(gòu)屬性的不同，可將其分為３類：①剛性升降機構(gòu)， 主要利用機構(gòu)的剛性特性對平臺進行直接頂升或推送；②柔性升降機構(gòu)，主要通過鋼絲繩、鏈條等柔性構(gòu)件以拉曳的方式實現(xiàn)平臺的升降；③剛?cè)犭p屬性升降機構(gòu)，此類機構(gòu)進行頂升作業(yè)時具有剛性屬性，不工作時則表現(xiàn)出柔性屬性。
高希功在《剪叉式液壓升降機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化》[12]一文中，對剪叉式液壓升降機的起升機構(gòu)綻開了系統(tǒng)的理論研究和探討，設(shè)計出了一種變截面形式的升降機。該文對剪叉式液壓升降機進行了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，通過有限元分析軟件對其結(jié)構(gòu)進行了分析，優(yōu)化了升降機受風(fēng)影響的穩(wěn)定性。
目前，國內(nèi)機械手的發(fā)展方向主要是逐步擴大機械手應(yīng)用范圍，重點發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件。在應(yīng)用專用機械手的同時， 相應(yīng)的發(fā)展通用機械手，有條件的還可以研制示教型機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。將機械手各運動構(gòu)件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構(gòu)，以及適于不同類型的夾緊機構(gòu)，設(shè)計成典型的通用機構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不同的典型部件，即可組成各種不同用途的機械手，既便于設(shè)計制造、又便于改換工作，擴大了應(yīng)用范圍。