- 选题的目的及意义
随着经济的飞速发展和现代科技的不断进步，制造行业中工作环境日益多样化，对精度的要求、环保卫生的规定、生产效率工的需求和工作的危险程度大大增加，再随着我国老龄化现象的不断严重，人口红利消失，劳动力成本不断增加，这时候以往凭借低成本和低价劳动力的中国制造盈利模式已经走到了交叉口，最好的出路就是积极地提升企业的生产效率，更加注重产品质量和不断提高企业的市场反应能力。凭借着“中国智造”的东风，工业机器人的应用越来越广泛，从原本只限于大型汽车企业进行焊接、喷涂等少数领域，发展到了一般的企业也都开始将工业机器人用于实现自动化生产当中，特别是运用搬运机器人。搬运作为一项比较枯燥和繁琐的工作，尽管有着各类的机械装置来辅助工人来进行对比较重的物品进行搬运，但还是难以吸引到劳动力，这时，机器人的作用就被凸显了出来。作为包含当代科学技术发展的显著特点，将机械技术、电子技术和信息技术相结合的时代宠儿，机器人在处理枯燥单一的工作，实现工厂自动化方面有着极强的优势。
工字轮作为一种用来缠绕金属丝或钢丝绳使用的一种工具，在电线电缆及钢丝焊丝行业生产过程中有着无可替代的作用，随着相关产业的不断发展，需求量也大大上升，所以作为能够快速方便且经济高效的工字轮搬运机构就显得十分重要，而我这次的毕业设计，就是设计一种针对一些质量较大的工件和产品进行搬运和准确定位的直角坐标机器手，机器手可以通过更换末端执行器的方式来实现搬运机器手的模块化，保证通用性。
- 课题的研究现状
在制造业中诞生的工业机器人是继动力机、计算机之后出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，已成为柔性制造系统（FMS）、工厂自动化（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。机器人作为一种具有高度柔性的自动化装备，对提高制造生产线的柔性具有特别重要的意义，它作为现代制造业的主要自动化装备在制造业中广泛应用，工业机器人及其自动化成套设备的拥有量和水平是衡量一个国家制造业综合实力的重要标志之一，机器人及其自动化成套装备已成为目前国内外极受重视的高新技术应用领域。
在1954年乔治·德沃尔设计出第一台电子可编程序的工业机器人，并于1961年发表了该项专利，1962年美国通用汽车公司投入使用，标志着第一台机器人诞生。目前，世界上工业机器人主要集中在以日、美为代表的少数工业化发达的国家，在国际上具有影响力的、著名的工业机器人公司主要有日系和欧系，日系主要有安川、FANUC、松下、OTC、不二越、川崎等公司的产品；欧系主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人的发展历程为3 代：第1 代：示教再现型机器人，但不具备反馈能力。第2 代：有感觉的机器人，不仅具有内部传感器，而且具有外部传感器， 能获得外部环境信息。第3 代：智能机器人。定义为“可自动控制的装置，能理解指示命令，感知环境，识别对象，规划自身操作程序来完成任务”。
最早将机器人技术用于物料处理和搬运的是日本和瑞典。20世纪70年代末日本第一次将机器人技术用于搬运作业。1974年，瑞典ABB公司研发了全球第一台全电控式工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料的搬运。随着工业机器人技术及智能技术的发展，日本、瑞典、德国、美国、韩国等国家在研究搬运机器人上都取得了很大进展，推出了各自的搬运机器人。
我国工业机器人从二十世纪80 年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，863 机器人技术主题对机器人技术发展作了重要战略调整，从单纯的研发机器人技术向机器人技术与自动化工艺装备扩展，将中心任务定义为“研究和开发面向先进制造的机器人制造单元及系统，自动化装备、特种机器人，促进传统机器的智能化和机器人产业的发展，提高我国自动化技术的整体水平”。
在机器人基础技术方面：诸如机器人机构的运动学、动力学分析与综合研究，机器人运动的控制算法及机器人编程语言的研究，机器人内外部传感器的研究与开发，具有多传感器控制系统的研究，离线编程技术、遥控机器人的控制技术等均取得长足进展，并在实际工作中得到应用。
在机器人的单元技术和基础元部件的研究开发方面：诸如交直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、
光电编码器、液压（气动）元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、89减速器、十字交叉滚子轴承、薄壁轴承等均开发出一些样机或产品。但这些元部件距批量化生产还有一段距离。
