机械手控制毕业设计

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1、本科毕业设计说明书机械手控制系统的设计学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：张建学号：090511041指导教师：张永职称：教授设计完成日期：二Ο一三年六月-10-目录摘要······························1一、设计任务··························2二、设计方案··························3三、PLC的编程与仿真······················6致谢······························8参考文献····························9附录一（机

2、械手电气控制原理图）附录二（PLC外围接线图）附录三（PLC梯形图）-10-摘要机械手是工业生产中常用的进行水平／垂直位移的机械设备，它的动作由气缸驱动，气缸又由相应的电磁阀控制。控制系统如采用传统的继电接触控制，机械触点多，接线复杂，因而控制装置体积很大，并且故障率高，可靠性差，动作精确度低。PLC以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点。使用PLC的自动控制系统体积小，可靠性大大提高，故障率大大降低，动作精度高，因此该课题具有实际意义。通过设计，让学生将所学的知识综合运用，了解本专业在社会中的一些应用，提高

3、学生专业外语水平，增加他们的见识，增强他们的动手能力、创新能力和综合分析能力，学会专业软件的应用，能熟练的使用计算机，提高学生检索资料的能力，养成良好的学习习惯和严谨的工作作风，为今后的学习生活打下良好的基础。本设计通过PLC的应用实现对机械手的手动自动控制，机械手可以自动完成上下左右的循环动作，也可以手动控制机械手完成上下左右的动作，由于本人能力有限，以下文章虽仔细整改数次，但也难免有不足之处，敬请审阅老师能够批评指正！关键词：PLC，机械手一设计任务-10-1.1、毕业设计课题任务：设计机械手控制系统，包括硬件电路和软件编程。硬件电路主要由PLC，机械手，电机及其他相关部分构

4、成，软件编程包括PLC流程图，梯形图和程序。1.2、设计基本要求：1.2.1、技术要求：（1）设计方案可行；（2）机械手能进行前后左右移动；（3）有半自动工作方式和手动工作方式，当位于手动工作方式时，用按动按钮去控制机械手动作；当位于半自动工作方式时，在机械手处于原位情况下，按动起动按钮，机械手就能自动完成一个循环过程并停在原位待命；（4）有能力的可以对系统进行仿真；（5）整个系统能够稳定运行。1.2.2、文本要求：（1）论文结构合理，条理分明；（2）电路图绘制正确，排版美观；（3）撰写开题报告与调研报告，格式与要求要符合规定；（4）撰写毕业设计报告，要求用打印稿，论文格式必须使

5、用学校的统一模板。二设计方案-10-2.1、机械手简介：械手是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。机械手首先是从美国开始研制的，1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手，它的结构是；机

6、体上安装一个回转臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的，随着计算机和自动控制技术的迅速发展,农业机械将进入高度自动化和智能化时期，机械手机器人的应用可以提高劳动生产率和产品质量,改善劳动条件,解决劳动力不足等问题.机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中

7、任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～4个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机、PLC或DSP等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。2.2、机械手控制系统原理：根据题目的控制要求，在PLC编程之前首先做出电气控制原理图，然后以电气控制原理图为准为PLC设计梯形