PLC机械臂控制系统研究+梯形图(3)

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2.3 发展态势

(1)机械臂多功能，一臂多用这说明可以实现多种动作是依托多重目标的操作的，适用于各种用途，实现创新功能。 (2)人的动作具有高度模拟例如研发双臂机械臂，而使它想人的状态，能够灵活作业一样，实现各种功能。因为

人机能够结合，使得通信完备准确，适用于不同工况。 (3)高精度的定位

各种传感器已经综合而准确的反映目标精确的位置了，对按照目前对目标操作物精准的操作，只有一种方式就是提高机械臂的定位精度。

(4)实现人工智能研究的系统能够对目标进行结构性分析是关键，目前已经有智能化的反应。例如研发

的系统设备具有类似于人的听觉、触觉、嗅觉、视觉和味觉等功能，关键性自行分析、判断和保持处理，将有低成本和高要求，高水准，高效率的系统设计。

2.4 机械手的应用文献综述

伴随科学技术的发展，机械手的应用越来越多。在机械行业，铸造，锻造，焊接，铆接，冲压，热处理，机加工，装配，检验，喷漆，电镀等的应用中都有应用。建筑业，轻工业，国防工业和机械工业等部门中也均有应用，应用机械手的主要目的是：

(1)可以提高生产过程的自动化程度机械手的应用，有利于传输，装卸工件，刀具的更换和机械装配自动化，可以提高生

产率和降低生产成本。 (2)可以改善劳动条件、避免人身事故

在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直接操作时有危险。而应用机械手可以部分乃至全部代替人的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单的，重复的，特别是较重的操作，以代替手工操作，可以避免由于过度劳作或疏忽意外而造成的事故引起的人体伤害。

（3）可以显著减少人力，便于有节奏的生产使用机械手代替手工，这直接减少了人力，也由于机械手的应用可连续工作，这是对

人类有帮助的一个侧面了。因此，在自动机床和综合加工自动线上，几乎都有机械手，以减少人力和更准确的控制生产节奏，便于有节奏地进行生产。因此，机械手的有效应用是行业发展的必然趋势。

2.5 机械手的组成

(1)自由度及关节该机械臂具有两个自由度，即肩关节、肘关节，还有一个用于夹持物料的机械手。 (2)基座基座是整个机器人本体的支撑。为保证机器人运行的稳定性，采用两块实心铸铁作支

撑。基座上面是接线盒子，所有电机的驱动信号和反馈信号都从中出入。接线盒子外面，有一个引入线出口和一个引出线出口。

(3)机械抓工业机械手也被称为末端执行器。它使机器人能抓住（吸附）的专用工具，如喷枪，

扳手，焊接工具，喷嘴和其他操作部件。它安装在机械臂的前端具有模仿人体运动的功能。由于其形状，尺寸，重量，材料和工件表面状态，因此工业机器人的末端是不同的。大致可分为以下几类：（A）夹钳式取料手（B）吸附式取料手（C）专用操作器及转换器（D）仿生多指灵巧手

本文设计对象为物料搬运机械臂如图 2-1，并不需要复杂的多指人工指，只需要设计能抓取工件的夹钳型指。

手指是直接与工件接触的部件。手指松开和抓取工件，是通过手指的张开与闭合来实现的。该设计采用两个手指来夹取物件。

2.6 机械手驱动的选择

机械手的全部动作由步进电机和直流电机进行驱动控制。步进电机的运动需要驱动器，步进电机只有脉冲输入时才会动作，步进电机只有在每当脉冲由低变高的时候才会走一步；如果要改变电机转向，需要另外再加方向信号，电机才会反转。通过控制这两个步进电机的正反转就能控制机械手的上升和下降、左移和右移。机械手的放松/夹紧由两个线圈两控制，控制电机的正反转来控制机械手放松和夹紧。