卫东基于的机械手控制系统设计煤矿机械，丁筱玲，赵立新在机械手控制系统上的应用山东农业大学学报，周虹气动与技术相结合在机械手设计中的应用液压与气动，白传悦装配机械手控制系统机械制造行业应用，陈志权基于气动机械手的控制系统兵工自动化，始所有程序打开软件，启动界面。

图主界面创建个新的控制器文件从菜单选择，显示对话框。

从的下拉菜单中选择。

在的下拉菜单中。

在栏中键入字母和数字组合作为处理器的名字如。

从下拉菜单中选择。

在栏内选择，与机架中的控制器模块的位置匹配。

在栏内键入文件保存路径或点击键定位地址目录。

图对话框确认输入与图所示吻合，然后点击，由此创建了个控制器文件。

图创建后的主界面编辑例程在试验部分，将在的文件夹中为主例程编写梯形图逻辑，然后添加个输入输出指令。

从，双击图标，在梯形图编辑器中出现条空语句。

对本生产线机械手控制系统进行软硬件配置和网络组态，编写梯形图，经调试，系统上电后，机械手部分可以流畅运行，完成取物抓取放置运送分拣等自动生产线工艺流程，完全符合控制要求。

说明系统的软硬件组态正确，控制思想明确，控制方法可靠。

第章课程设计总结课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程回顾起此次基于的机械手控制系统设计，我仍感慨颇多，从理论到实践，在接近个星期的日子里，不仅巩固了课上所学过的工业控制网络知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的。

本文介绍了罗克韦尔公司生产的系列控制系统在机械手控制中的设计应用，说明了机械手的动作原理，设计要求以制器透明地收发信息，兼容性好。

快速。

结构在背板上提供了高速数据传输总线。

可组态。

可根据工业生产的需要增减控制器和通信模板的个数，可在个机架内使用多个控制器。

工业化。

提供了高强度平台，可耐受振动高温及各种工业环境下的电气干扰。

除此之外，其结构紧凑，可有效减少配电盘的空间可无需控制器而在网络间实现桥接多个控制器模板及通信模扳可任意组合可带电拔插个模块而无需断开系统的其他模块，并提供可拆卸接线端子排，使用方便，易于维护。

本系统以罗克韦尔公司的系列产品系统为控制核心，设计自动生产线机械手控制系统实验模型，该系统涵盖了计算机工业控制网络控制器气动机械手传感器等技术。

第章课程设计的方案设计意义随着社会进步和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生革命性的变化，从手工作坊式的劳动逐步演变成自动化智能化的生产方式，些生产过程凭手工也逐渐无法完成。

为了适应生产需要，出现了特殊的生产工具机械手。

以往由于自动化程度较低，设计出的全机械式机械手仍操控不灵活，目前根据最新的自动化技术，设计出了以可编程控制器为控制核心的机械手。

系统方案设计该系统的结构如图所示，主要由机监控客户端网络控制模块输入模块输出模块气动机械手传感器生产线组成。

图系统组成框图第章硬件设计机监控客户端机监控客户端作为网络的个工作站，主要完成拟的点，符合的操作系统提供多任务环境，最多可支持个任务，其中个时间片可由用户设定，支持长文件变量名。

以微处理器为核心，采用了先进的过程控制技术通讯技术计算机技术，负责对生产过程进行检测和控制，是数据采集过程控制部分。

通过组态和编程，具有丰富的运动控制功能顺序控制功能传动及过程控制功能运算功能，可直接采集来自现场的各类工艺过程数据，经处理运算后，将检测信号送至操作站进行监视，将控制信号送至现场。

具有可靠性高，扫描处理速率高等特点，并具有自诊断功能。

是操作人员和系统的人机接口，能够对大范围的生产过程进行监视和操作，同时，还能够对收集到的信息加工处理和保存，对工艺参数进行实时显示和报警，实现对生产的集中监视集中操作集中显示集中处理，具有数据处理历史数据保存报警显示及打印报表生成多种显示及对控制回路实施操作等功能，方便对生产的控制和管理。

机械手在自动模式程序的设计当位于自动工作方式时，具体的控制要求有在自动生产线上，使物料自仓库由机械臂推出机械手升高后旋转至仓库口物料所在位置，伸长手臂后落下至物料位置，夹住物料按原来路径返回并将物料放置于传送带上传送带口传感器检测到信号之后，启动传送带与传送带电机，使两个传送带运行当传送带口传感器检测到物料后，停止两个传送带的电机，同时停止机械手的操作当传送带口物料检测信息消失后，机械手继续之前停止的工作。

在自动运行过程中，可以随时停止机械手的运行，有开关可以设置让机械手做最后个循环后停止运行，在设计自动运行模式时采用了状态转移。

图机械手运行状态图软件编程步骤打开软件运行开及控制的方法，这系统主要完成货物通过检测元件，将货物按照不同的颜色，材质分类，然后通过机械手，气动装置将货料分拣出来送回仓库的过程，同时将程序编写出来，并进行了系统调试。

结合生产企业的应用环境，在机器人系统特点基础上，设计了基于系列为主控的机械手控制系统。

根据系统需要完成的任务特点，确定了硬件构架和软件体系。

经多次实验，验证该机械手操作方便性能稳定，可以弥补操作工效率低成本高等缺陷。

另外该系统有很好的开放性和可扩展性，可以根据需要方便地增减功能部件，进行自主创新。

虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。

多和同学讨论。

我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在起。

讨论不仅是些思想的问题，还可以深入的讨论些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。

参考文献王登贵气动机械手控制系统的设计与实现自动化技术与应用，彭坚气动机械手控制系统设计电工技术，熊幸明，曹才开种工业机械手的控制微计算机信息，应群民，黄海龙可编程序控制器机电工程，刘成云，吴谨，陈振学开放式分布控制系统的研究微计算机信息，袁森，肖军，罗硬件单位允许时间周期允许脉冲宽度，高电平允许上升和下降时间地址建立时间数据延迟时间数据建立时间数据保持时间地址保持时间写操作和读操作对液晶显示进行读写操作是都是在下降沿进行，具体方式见图。

图读写操作模块引脚功能液晶共有个引脚，其中引脚为背景灯，其余引脚功能见表。

表模块引脚功能引线号符号名称功能接地电路电源液晶驱动电压保证电压差寄存器选择信号数据寄存器指令寄存器读写信号读写片选信号下降沿触发，锁存数据数据线数据传输寄存器选择功能液晶显示器在进行数据写入时应注意寄存器的选择是否正确，否则将发生，甚至液晶不工作。

寄存器的选择及其功能见表。

表寄存器选择功能操作指令寄存器写入忙标志和地址计数器读出数据寄存器写入数据寄存器读出步进电动机的驱动方式步进电动机用于驱动车速表转速表油量表和水温表，是纯粹的数字控制电动机。

它将电脉冲信号转变成角位移，因此非常适合于用单片机控制。

世纪年代以后，随着数字技术计算机技术和永磁材料的迅速发展，极快的推动了步进电动机的发展。

本设计中选用的步进电机为，基本技术参数如表，实物如图。

表基本技术参数名称数值电阻精度电感精度温升环境温度绝缘等级介电强度转轴径向跳动转轴轴向跳动电流范围电压范围力距范围电机厚度电机极数两相步距角精度图实物图步进电动机的特点步进电动机有如下特点步进电动机的角位移与输入脉冲严格成正比，因此，当它转周后，没有累计误差。

由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统，既具有非常简单廉价，又非常可靠的特点。

步进电动机存在振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。

④步进电动机自身的噪声和振动较大，带惯性负载的能力较差。

步进电动机的工作原理汽车仪表上使用的步进电动机，按工作方式主要分为双四拍和六拍两种。

图是两相步进电机工作在双四拍时的工作过程，其转子是永久磁铁，定子是互相垂直的两个线圈，可以形成垂直的磁场。

所谓的双四拍指的是每次两相都通电，定子转过周为全步，每周有四分步。

图双四拍两相步进电机的工作过程步进电动机的振荡和失步步进电机的振荡和失步是种普遍存在的现象，它影响应用系统的正常运行，因此要尽量避免。

振荡步进电机的振荡现象主要发生于步进电机工作在低频区步进电机工作在共振区步进电机突然停车时。

减小步距角可以减小振荡幅值，以达到抑制振荡的目的失步步进电机失步的原因有两种。

第种是转子的转速慢于磁场的速度。

因此，步进电机有个启动频率，超过启动频率时，肯定会产生失步。

第二种是转子的平均速度大于旋转磁场的速度，这主要发生在制动和突然转向时，产生过冲，引起失步。

总之，在为步进电机编写控制程序时，要有加速段，匀速段和减速段程序。

伺服电机的驱动方式设计所用的伺服电机是舵机，它主要由舵盘减速齿轮组位置回馈电位计直流电机和控制电路板等组成，其主要特点是低成本高扭矩重量轻，时无负荷动作时消费电流为，输出扭矩为，动作速度为秒度，晃动量最大值为。

舵机工作原理如下控制信号控制电路板电机转动齿轮组减速舵盘转动控制电路板回馈。

其工作原理见图。

最小占空比卫东基于的机械手控制系统设计煤矿机械，丁筱玲，赵立新在机械手控制系统上的应用山东农业大学学报，周虹气动与技术相结合在机械手设计中的应用液压与气动，白传悦装配机械手控制系统机械制造行业应用，陈志权基于气动机械手的控制系统兵工自动化，始所有程序打开软件，启动界面。

图主界面创建个新的控制器文件从菜单选择，显示对话框。

从的下拉菜单中选择。

在的下拉菜单中。

在栏中键入字母和数字组合作为处理器的名字如。

从下拉菜单中选择。

在栏内选择，与机架中的控制器模块的位置匹配。

在栏内键入文件保存路径或点击键定位地址目录。

图对话框确认输入与图所示吻合，然后点击，由此创建了个控制器文件。

图创建后的主界面编辑例程在试验部分，将在的文件夹中为主例程编写梯形图逻辑，然后添加个输入输出指令。

从，双击图标，在梯形图编辑器中出现条空语句。

对本生产线机械手控制系统进行软硬件配置和网络组态，编写梯形图，经调试，系统上电后，机械手部分可以流畅运行，完成取物抓取放置运送分拣等自动生产线工艺流程，完全符合控制要求。

说明系统的软硬件组态正确，控制思想明确，控制方法可靠。

第章课程设计总结课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程回顾起此次基于的机械手控制系统设计，我仍感慨颇多，从理论到实践，在接近个星期的日子里，不仅巩固了课上所学过的工业控制网络知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的。

本文介绍了罗克韦尔公司生产的系列控制系统在机械手控制中的设计应用，说明了机械手的动作原理，设计要求以制器透明地收发信息，兼容性好。

快速。

结构在背板上提供了高速数据传输总线。

可组态。

可根据工业生产的需要增减控制器和通信模板的个数，可在个机架内使用多个控制器。

工业化。

提供了高强度平台，可耐受振动高温及各种工业环境下的电气干扰。

除此之外，其结构紧凑，可有效减少配电盘的空间可无需控制器而在网络间实现桥接多个控制器模板及通信模扳可任意组合可带电拔插个模块而无需断开系统的其他模块，并提供可拆卸接线端子排，使用方便，易于维护。

本系统以罗克韦尔公司的系列产品系统为控制核心，设计自动生产线机械手控制系统实验模型，该系统涵盖了计算机工业控制网络控制器气动机械手传感器等技术。

第章课程设计的方案设计意义随着社会进步和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生革命性的变化，从手工作坊式的劳动逐步演变成自动化智能化的生产方式，些生产过程凭手工也逐渐无法完成。

为了适应生产需要，出现了特殊的生产工具机械手。

以往由于自动化程度较低，设计出的全机械式机械手仍操控不灵活，目前根据最新的自动化技术，设计出了以可编程控制器为控制核心的机械手。

系统方案设计该系统的结构如图所示，主要由机监控客户端网络控制模块输入模块输出模块气动机械手传感器生产线组成。

图系统组成框图第章硬件设计机监控客户端机监控客户端作为网络的个工作站，主要完成