在当今以智能制造为主导的工业4.0浪潮中，工业机器人及其末端执行器——机械手，已成为现代生产线不可或缺的核心组成部分。它们不仅是自动化程度的象征，更是提升生产效率、保障产品质量、实现柔性制造的关键技术装备。
工业机器人是一种可编程、多功能的操作机，通常通过预先设定的程序或人工智能技术，在三维空间内执行诸如搬运、焊接、喷涂、装配、打磨等多种复杂任务。其核心价值在于将人类从重复、繁重、高危或高精度要求的工作中解放出来。一个典型的工业机器人系统主要由控制器、伺服驱动系统、机械本体以及末端的执行机构构成。控制器相当于机器人的“大脑”，负责处理指令和协调运动；伺服系统提供精准的动力；机械本体（机械臂）则决定了工作范围和灵活性。
而机械手，正是安装在机器人“手腕”末端的直接与工件或工具接触的部件，堪称机器人的“手”。它是任务执行的最终环节，其设计与选用直接决定了机器人能够完成何种具体作业。根据抓取对象和作业需求的不同，机械手主要分为以下几类：
- 夹持式机械手：最为常见，通过手指的开合来夹持工件，如气动/电动二指或多指夹爪，广泛应用于搬运、上下料等场景。
- 吸附式机械手：利用真空（吸盘）或磁力吸附工件，特别适用于表面平整、易损（如玻璃、板材）或不可夹持的物体。
- 专用工具式末端：不再是“手”，而是直接集成了作业工具，如焊接枪、涂胶阀、喷涂枪、铣削主轴等，使机器人变身为一台可移动的专用加工站。
- 多指灵巧手：模仿人手的复杂结构，具有多个关节和自由度，能够实现更精细的操作，如装配细小零件，但目前成本较高，多用于科研或特定高精度领域。
工业机器人与机械手的协同，带来了显著的产业变革：
- 生产效率的革命性提升：机器人可以7×24小时不间断工作，生产节拍稳定，极大提升了产能。
- 产品质量的一致性保障：机器人动作精度高、重复定位准确，消除了人为因素导致的质量波动。
- 生产系统的极致柔性：通过快速更换不同的机械手或重新编程，同一条机器人生产线可以适应多品种、小批量的生产需求，这是传统专机难以实现的。
- 工作环境的人性化与安全化：替代人类在恶劣环境（如高温、粉尘、有毒）或高风险岗位工作，保障了人员安全。
其应用也面临挑战，如高昂的初期投资、对维护人员专业技能的要求、以及与现有生产系统集成的复杂性。随着视觉传感、力觉控制、人工智能和协作机器人（Cobot）技术的深度融合，工业机器人与机械手将变得更加智能、安全与易用。它们将不再是被隔离在安全围栏内的“盲”操作者，而是能够感知环境、与人紧密协作、自主适应任务的智能伙伴，进一步推动制造业向更高效、更灵活、更智能的方向迈进。
工业机器人赋予了现代工厂“肢体”与“基础动作”，而千变万化的机械手则赋予了它完成具体任务的“手艺”。二者结合，共同构成了智能制造的坚实骨架与灵巧双手，持续驱动着全球工业生产的转型升级。
