任务11-运用组态王软件操作机械手要求.doc

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1、1机械手的概述机械手现在已经应用于各行各业中，无论是在工地，港口还是各种各样的生产过程中，都涉及到机械手的操作。它是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运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

2、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2～3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或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。在现有的各行各业中，机械手的种类繁多，按驱动方式可分为液压式

3、、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。2机械手的总体设计2.1设计目的1.熟悉并熟练掌握组态王软件的功能和特点；2.掌握组态王软件的系统构成；3.通过组态王软件的使用，进一步掌握了解机械手的工作原理；4.培养自主查找资料，收索信息的能力；5.培养实践动手能力与合作精神。2.2主要任务1.了解机械手的控制要求。2.确定系统的控制方案。3.利用组态软件编制监控系统图形画面。4.件事实时数据库，画面的图形对象与数据库的数据变量之间的关系。5.编制程序实现对机械手以及物品的控制和监视。6.

4、对本次课程设计进行总结，撰写课程设计报告。2.3设计的主要内容通过数据词典的定义，程序的编制以及的动画的连接，可以实现机械手的正常运行。如图2-1所示原始位→下降→上升→右移↑↓←左移←上升←下降2-1机械手运行图3机械手的设计过程3.1数据变量的建立数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也即定义数据变量的过程。定义数据变量的内容主要包括：指定数据变量名称、类型、初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。数据变量参考定义如图3-23-2数据词典部分定义3.2系统程序的编制通过定义的数据词典，编制机械手运行的程

5、序，系统的部分程序如图3-33-3系统的部分程序4.3动画连接由图形对象搭制而成的图形界面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。组态王实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中的图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。动画效果右移，上移，下移，左移如图3-4所示3-4动画效果图5、提高要求1、将机械手手部设计为爪状，用来抓持工件，抓取到工件后手部进行转动，改变被抓持物件的位置和姿势。2、结合实际，机械手上移、下移、左移、右移均由行程开关控制（行程开关可以由按扭或其他元件代替）