【正文】 基于QD75四自由度搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計目 錄摘要 IAbstract II1 緒 論 1 設(shè)計的目的和意義 1 設(shè)計項目發(fā)展?fàn)顩r 2 研究內(nèi)容及目標(biāo) 3 本章小結(jié) 32 硬件部分設(shè)計及選型 4 4 5（PLC） 6 QD75定位模塊 10 Q00JCPU模塊 12 伺服控制系統(tǒng) 15 本章小結(jié) 183 下位機(jī)程序的設(shè)計 19 PLC的I/O分配 19 PLC的外部接線 21 22 25 294人機(jī)界面的設(shè)計 30 30 31 32 335 總結(jié) 34參考文獻(xiàn) 35致謝 36附錄 37附錄一 PLC外部伺服系統(tǒng)接線圖 37附錄二 程序梯形圖 38附錄三 元器件清單 46基于QD75四自由度搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計摘要近年來，隨著科技的快速發(fā)展，PLC運(yùn)動控制的產(chǎn)品得到了快速的發(fā)展。在一些高危險的領(lǐng)域中，為了減少工人勞動量，避免事故的發(fā)生，機(jī)械手得到了廣泛的應(yīng)用。用PLC控制的機(jī)械手具有操作簡單、價格便宜等一些特點(diǎn)，因此，由PLC控制的機(jī)械手也就應(yīng)運(yùn)而生了。本設(shè)計描述了機(jī)械手的國內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和研究的意義等。同時本次設(shè)計做了硬件部分的選型，包括威綸觸摸屏、三菱QD75定位模塊、Q00JCPU及其輸入輸出的選擇和伺服控制系統(tǒng)等一些內(nèi)容。通過對三菱Q系列語言的學(xué)習(xí)，用GX Developer實(shí)現(xiàn)了語言的編程，并且用GX ConfiguratorQP進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、監(jiān)視和測試。另外，為了能夠更加直觀的對機(jī)械手進(jìn)行監(jiān)視與調(diào)整，在本次設(shè)計中完成了對人機(jī)界面的設(shè)計。關(guān)鍵詞：機(jī)械手；QD75；伺服系統(tǒng)；人機(jī)界面IThe Design of Four DOF Handling Robot Based on QD75 Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, the products of motion control used in PLC have been rapidly developed. In some highrisk areas, in order to reduce the amount of labor and avoid accidents, robots have been widely used. The robots controlled by PLC have some advantages, such as simple operation , cheap price and so on .Therefore, the robots controlled by PLC appeared successfully. The design described the current situation of domestic and foreign and the trend of development and the significant of research, etc. Meanwhile, the design selected hardware part, including Weinview, Mitsubishi QD75 and Q00JCPU and its options of input and output as well as the servo system .Through the learn of language of the series of Mitsubishi Q, I achieved the program with GX Developer and I also set the parameter of GX ConfiguratorQP and achieved realtime monitoring. In addition, in order to monitor and adjust the robots more intuitive , the task designed a manmachine interface .Key words: Robot。 QD75。 servo system。 humanmachine interfaceII青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒 論 設(shè)計的目的和意義機(jī)械手在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中是一種重要的控制對象，它能夠按照一定的程序、軌跡，模擬人手的動作，完成一系列的抓取、搬運(yùn)或者對工具進(jìn)行操作等動作。另外，機(jī)械手在搬運(yùn)、切割、噴漆等各方面都得到了廣泛的應(yīng)用，使人們的生產(chǎn)和生活得到了很大的提高。特別是在高危險、有毒、有放射性等惡劣的條件下，避免了大量的事故的發(fā)生，機(jī)械手在此方面具有明顯的優(yōu)勢[1]?？傊?，機(jī)械手能夠更好的提高生產(chǎn)生活效率，改善人們的生活，釋放出大量的勞動生產(chǎn)力，減輕人們的工作量，便于有節(jié)奏的生產(chǎn)，機(jī)械手易于維護(hù)，便于安裝和使用。這些優(yōu)勢使其在國內(nèi)外都受到了大量的關(guān)注。隨著在當(dāng)今社會中科技的發(fā)展，各種生產(chǎn)對于精度的要求也隨之提高，在很大程度上，使機(jī)械手在精度方面無法更好的滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的現(xiàn)狀。另一方面，為了更好的節(jié)省勞動生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率，自動化的要求也隨著社會的發(fā)展有了更高的要求?？删幊炭刂破鳎≒LC）在現(xiàn)代中是一種專業(yè)的工業(yè)控制裝置，在當(dāng)代工業(yè)中PLC得到了廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各種科技都得到了高速的發(fā)展，可編程控制器自然也不例外，它在各個方面都取得了很大的發(fā)展與進(jìn)步，這使得可編程控制器不斷的向各個領(lǐng)域發(fā)展，在各個中小型企業(yè)中它逐漸成為了自動化的標(biāo)志。在當(dāng)代工業(yè)中，PLC控制系統(tǒng)向著簡易化、可靠性好以及簡單的操作等方面前進(jìn)，逐漸成為了現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。另外，在現(xiàn)代化的工業(yè)環(huán)境下，PLC為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的制作生產(chǎn)做出了巨大的貢獻(xiàn)，特別是在硬件配置和軟件編程以及與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交流互換信息等方面具有不可磨滅的貢獻(xiàn)[2]。近些年來，我國工業(yè)水平得到了很大的提高，社會競爭也變得更加激烈。在我國的各種中小型企業(yè)中，為了更好的節(jié)約成本，提高自己的競爭力，獲得更好的收益，各種自動化也成為了發(fā)展的主要方向。在此方面，三菱系列的PLC利用本身的優(yōu)勢取得了很大的市場，通過對CPU的組合，實(shí)現(xiàn)了對各種特定應(yīng)用的需求。三菱Q系列PLC能夠?qū)Ω鞣NCPU進(jìn)行組合，能夠更加自由的連接，這使其在現(xiàn)代化生產(chǎn)中占據(jù)著不可替代的地位。 設(shè)計項目發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)方面：目前在一些機(jī)種方面，像搬運(yùn)機(jī)械手、裝配安裝等各方面機(jī)械手，已經(jīng)基本掌握了現(xiàn)代化的技術(shù)，能夠很好的進(jìn)行各種設(shè)計和專業(yè)的制造。另外對于各種特殊的機(jī)械手來說，它們要在一些特殊的地方進(jìn)行工作，像水中、管道和各種高危險高輻射的環(huán)境等，我國已經(jīng)基本解決了機(jī)械手在驅(qū)動系統(tǒng)方面的有關(guān)問題，能夠更好的對機(jī)械手的內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的配置。而且我國的機(jī)械手在軟件方面也有了突破性的進(jìn)展，掌握了軟件設(shè)置的關(guān)鍵性技術(shù)（設(shè)計和編程方面的技術(shù)）[3]。另外，在我國機(jī)械手還更好的與現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的自動通信，也能夠?qū)崿F(xiàn)各個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與配合。我國在各種基礎(chǔ)元件方面也有了突破性的進(jìn)展，能夠更好的服務(wù)于我國的各行各業(yè)。我國對于機(jī)械手的發(fā)展主要是以下幾點(diǎn)：①不斷提高機(jī)械手的運(yùn)動速度、抓取物品的精確度和機(jī)械手的可靠性。②機(jī)械手能夠進(jìn)行精確的組合與重裝，形成了一個個的模塊。③在現(xiàn)代化的機(jī)械手更加趨向于網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化：多個器件集合成為一個或幾個小的個體。④在機(jī)械手方面，我國也將傳感器廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中，使得傳感器成為了機(jī)械手工業(yè)的一個發(fā)展重點(diǎn)。⑤虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于過程控制。國外方面：在60年代末期美國已經(jīng)開始出現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且在各行各業(yè)的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，機(jī)械手更是已經(jīng)趨向于智能化[4]。在這些智能化的機(jī)械手中，獲得了一定的傳感能力，通過對外界各種條件的不斷變化，不斷的根據(jù)其做出相應(yīng)的變化，重點(diǎn)是不斷研究提高機(jī)械手的視覺功能和觸覺功能，能夠更好的感應(yīng)外界條件的變化并作出動作。隨著科技的發(fā)展，機(jī)械手不斷的向著小型化和微型化發(fā)展，突破傳統(tǒng)的機(jī)械領(lǐng)域，向著各種高端產(chǎn)業(yè)發(fā)起了挑戰(zhàn)。另外，國外的機(jī)械手已經(jīng)研究采用將攝像頭和各種傳感裝置與計算機(jī)進(jìn)行連接，組成各種機(jī)床，達(dá)到了更高的目的要求?？傊?，我國的PLC在機(jī)械手方面的設(shè)計明顯趨于比較落后的地位，這就使我國自主開發(fā)的PLC不能在我國得到更好的發(fā)展與應(yīng)用