毕业论文_机械手控制系统设计

个的高速计数器，路的高速脉冲输出，具有控制器。

个通讯编程口，具有通讯协议通讯协议和自由方式通讯能力。

端子排可很容易地整体拆卸。

是具有较强控制能力的控制器。

本机集成输入输出共个数字量点。

可连接个扩展模块，最大扩展至路数字量点或路模拟量点。

字节程序和数据存储空间。

个的高速计数器，路的高速脉冲输出，具有控制器。

个通讯编程口，具有通讯协议通讯协议和自由方式通讯能力。

端子排可很容易地整体拆卸。

用于较高要求的控制系统，具有更多的输入输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。

可完全适应于些复杂的中小型控制系统。

三机械手设计要求及功能机械手模拟控制窗口如图所示。

图中机械手可抓紧放送工件，可上下左右移动，模拟界面的右侧为按控制要求设计的操作台。

控制要求机械手设有调整连续单周及步进四种工作方式，工作时要首先选择工作方式，然后操作对应按钮。

机械手运行方式调整工作方式可按相应按钮实现左移右移上移下移加紧放松各个动作的单独调整。

连续工作方式按下起动按钮，机械手按下降加紧上升右移下降放松上升左移的顺序周而复始的连续工作按下停止按钮，机械手将自动结束本周期的工作，回到原位后停止。

按下急停按钮，系统立即停车。

单周工作方式按下起动按钮后，机械手按下降加紧上升右移下降放松上升左移的顺序自动工作个周期停止。

若要再工作个周期，可再次按下起动按钮。

按下停止按钮，机械手将自动结束本周期的工作，回到原位后停止。

按下急停按钮，系统立即停车。

步进工作方式每按次起动按钮，机械手完成步动作后自动停止。

按下急停按钮，系统立即停车。

程序设计要点由机械手的工作过程可知，这是个典型的顺序控制系统。

为此，可从机械手的连续工作方式入手编写程序。

首先应绘出连续工作时的功能表图，然后直接列写逻辑表达式，用触点线圈指令编程，也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。

为了将每步的工作状态显示出来，动画模拟软件使用了内部存储器位来分别表示的运行状态。

编程过程中，需要注意特别处理的问题是和步的动作问题，虽然步都是下降操作，但却具有不同的意义，步下降是空钩下降，而步下降则是夹着工件下降。

步的上升操作也是这样。

单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。

其要点是是设法阻止机械手在个周期工作结束后自动进入下周期，般在下降的启动回路想办法。

单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。

即设法在每步工作结束后，不是直接启动下步的工作，而是等待启动按钮的命令后再工作。

四程序结构框图图基于的机械手控制程序五分析该设计优缺点该设计方式初步满足了设计要求，实验证明能够按照设定的工作方式稳定运行。

以上是在同个顺序控制程序中完成的连续工作单周期工作和单步工作的程序编制思路，实际上也可以采用分段跳转的办法来完成这三种操作。

这种方法编制的程序结构清晰，但程序数量摘要机电体化是现代科学技术发展的必然结果。

此简述机电体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电体化技术的现状，分析机电体化技术的发展趋势。

关键词机电体化技术现状发展趋目录第篇什么是机电体机电体化它的来源是什么体化技术基本概念体化技术五大组成要素与四大原则第二篇机电体化发展历程及其趋势体化的发展历程体化发展趋势的机电体化产品发展机电体化而临的形势和任务第三篇机电体化技术及其应用第四篇机电体化中的接口技术第五篇机电体化系统抗干扰问题的探讨结论参考文献第篇机电体化它的来源是什么机电体化在国外被称为是日本人在世其次可采用分立式供电方案，就是将组成系统各模块分别用的变压整流滤波稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。

另外，交流电的引入线应采用粗导线，直流输出线应采用双绞线，扭绞的螺距要小，并尽可能缩短配线长度利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。

因此应采取进步的保护性措施，即使用电源监视电路。

电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能及时输出供接受的复位信号及中断信号等功能。

过程通道抗干扰措施抑制过程通道上的干扰，主要措施有光电隔离双绞线传输阻抗匹配电流传输以及合理布线等。

光电隔离利用光电耦合器的电流传输特性，在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线浮置起来，这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰，而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。

双绞线传输在长线传输中，双绞线是较常用的种传输线，与同轴电缆相比，虽然频带较窄，但阻抗高，降低了共模干扰。

由于双绞线构成的各个环路，改变了线间电磁感应的方向，使其相互抵消，因而对电磁场的干扰有定的抑制效果。

阻抗匹配长线传输时，若收发两端的阻抗不匹配，则会产生信号反射，使信号失真，其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。

电流传输长线传输时，用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。

合理布线强电馈线必须单独走线，强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。

场干扰的抑制防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。

须注意以下问题消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地，接地时要防止形成接地环路。

为了防止电磁场干扰，可采用带屏蔽层的信号线，并将屏蔽层单端接地。

不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。

在布线方面，不要在电源电路和检测控制电路之间使用公用线，也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线，以免互相串扰。

软件抗干扰技术各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差控制状态失灵存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。

因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是在干扰的作用下，微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁，或易损坏的单元设置有监测状态可查询。

系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。

区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立，并且系统重新运行时不会出现不允许的数据抑制数据采样的干扰可采用数字滤波，宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法，也可采用重复检查法，偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。

而程序运行失常的软件抗干扰措施般设置功能，由硬件配合，监视软件的运行情况，遇到故障进行相应的处理。

设置软件陷阱，当程序指针失控而使程序进入非程序空间时，在该空间中设置拦截指令，使程序进入陷阱，然后强迫其转入初始状地结合在起，形成完整的系统。

结论本篇介绍了机电体化技术的由来，发展，应用。

接口技术是在机电体化技术的基础上发展起来的，随着机电体化技术的发展而变得越来越重要同时接口技术的研究也必然促进机电体化的发展。

从种意义上讲，机电体化系统的设计，就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。

接口的好与坏直接影响到机电体化系统的控制性能，以及系统运行的稳定性和可靠性，因此接口技术是机电体化系统的关键环节。

机电体化技术在以后会迅速发展。

参考文献仁元，张慧慧，郑刚。

机电接口技术的内涵和发展。

北京工业大学学报。

明辉。

基于机电体化系统接口技术的研究。

江西电力职业技术学院学报。

建勇机电体化技术北京科学出版社运华机电控制北京北京航空航天大学出社自厚人工智能技术及其在钢铁工业中的应用冶金自动化立新钢铁工业特点和体系结构的研究冶金怀斌工业控制的进展与趋势自动化与仪器仪表俊普智能控制合肥中国科学技术大学出版社行辛钢铁工业自动化的进展与展望年机电体化系统设计北京机械工业出版社继续教育学院毕业设计论文题目机械手控制系统设计专业机电体化姓名蒋春迪学号指导教师张鹏起讫日期年月日机械手控制机械手发展经历及主要构成机械手是能模仿人手和臂的些动作功能，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。

发展历史机械手首先是从美国开始研制的。

年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。

该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。

这就是所谓的示教再现机器人。

现有的机器人差不多都采用这种控制方式。

年美国联合控制公司研制出第台机械手铆接机器人。

作为机器人产品最早的实用机型示教再现是年美国公司推出的和公司推出的。

这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成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。

二构成部分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。

般专用机械手有个自由度。

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等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

三机械手分类机械手的种类，按驱动方式可分为液压式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。

多关节机械手的优势多关节机械手的优点是动作灵活运动惯性小通用性强能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。

多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。

机械手发展大事记年美国联合控制公司研制出第台机械手