以金属加工中用于板材加工的机械手为研究对象，对机械手的本体结构进行了分析。机械手使用气动真空吸盘作为机械手的末端效应器，具有4个自由度。详细介绍了末端效应器关键参数的设计与计算。实践证明，该机械手能满足生产线的要求。
随着工业生产规模的不断扩大，生产线的自动化水平必须得到很大提高，特别是在高温、重载、噪声大等恶劣的工作环境中。人工操作劳动密集，易造成安全事故。在某公司的板生产线上，将板材熔化后再压铸成型，再进行粗切。切割后，板材需要运输至指定的机架。由于工件形状重、大，手工搬运效率低，需要大量员工，且容易发生碰撞，影响板材后续加工。设计的工业机械手采用真空吸盘作为机械手的末端效应器，利用真空吸力抓取工件，自动输送板材。
真空机械手结构详细介绍如下
结构要求
机械手的功能是将粗切板（约10kg）从工作台运至堆垛架，要求堆放有序，无碰撞。结构要求在X、Y和Z三个方向上移动，Z轴可以旋转。结合实际生产线情况，相信操纵器必须满足以下要求：
（1） 它分为三种机构：提升机构、横向运动机构和抓放机构；
（2） 起升机构设计：直线提升，采用滚珠丝杠传动，直磨杆导向，垂直提升速度最快50mm/s，起升行程范围0～1800mm，最大承载力1000N；
（3） 导线机构设计：X、Y方向横向横向，采用滚珠丝杠和正时带传动，最大移动速度50mm/s，移动行程范围0～350mm，最大承载力1000N；
（4） 取放机构设计：工件采用气动方式拾取放置，总吸附力250N。
总体结构
工业机械手由支架、臂和抓地力组成。四个自由度为：X、Y、Z三个方向的运动和Z轴旋转。设计的操纵器的总体结构。总体设计思想是：X、Y、Z三个方向由伺服电机驱动，间接传动通过丝杠、正时带、轮系等机械机构进行。末端效应器是一种气动吸盘夹持器，通过改变吸盘的位置可以改变。形状工件的拾取和放置。
传动过程
以工件从位置1到位置2为例，机械手从原点开始，X轴伺服电机驱动安装在输出轴上的同步带一起旋转，同步带带动平行于X轴的轴旋转，从而驱动机械手工作平台沿X轴方向移动，然后Y轴伺服电机驱动操纵器平台沿Y轴方向移动，然后Z轴伺服电机驱动夹具向下移动，从位置1抓取工件；夹持器沿X方向向后上升，Y轴伺服电机驱动操纵器平台沿Y轴方向移动至高于位置2，Z轴伺服电机驱动爪向下移动工件。
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