【正文】 系統(tǒng)又是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)與真正的機(jī)械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距。系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。在選用交流穩(wěn)壓器時(shí)，一般可按照實(shí)際最大需求容量的130%計(jì)算。 （2）輸入、輸出線(xiàn)不能用同一根電纜，輸入、輸出線(xiàn)要分開(kāi)。上訴過(guò)程中，機(jī)械手的下降、上升、右移、左移等動(dòng)作的轉(zhuǎn)換，是由相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制的，而夾緊、放松動(dòng)作的轉(zhuǎn)換是由時(shí)間來(lái)控制的。（1）輸入地址分配：輸入地址輸入元件作用輸入元件符號(hào)停止按鈕SB1啟動(dòng)按鈕SB2上限位開(kāi)關(guān)SQ1下限位開(kāi)關(guān)SQ2左限位開(kāi)關(guān)SQ3右限位開(kāi)關(guān)SQ4光電開(kāi)關(guān)PS0夾緊限位開(kāi)關(guān)SQ5松開(kāi)限位開(kāi)關(guān)SQ6（2）輸出地址分配：輸出地址輸出元件作用輸出元件符號(hào)上升電磁閥YV1下降電磁閥YV2夾緊/松開(kāi)電磁閥YV3左移電磁閥YV4右移電磁閥YV5原點(diǎn)指示燈EL1（3） 硬件PLC連接圖 通過(guò)機(jī)械手的輸入和輸出地址分配得出如下硬件連接圖： 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 機(jī)械手工作原理及過(guò)程：機(jī)械手的初始位置停在原點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕后，機(jī)械手將完成一系列動(dòng)作：從原點(diǎn)開(kāi)始，按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，機(jī)械手下降。CPU226：內(nèi)置40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可擴(kuò)充到248路數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O；選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比[10]。PLC系統(tǒng)主要有以下功能：1) 多種控制功能；2) 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能；3) 通信聯(lián)網(wǎng)功能；4) 輸入、輸出接口調(diào)理功能；5) 人機(jī)界面功能；6) 編程、調(diào)試功能。工程師編好的程序十分清晰直觀(guān)，只要寫(xiě)好操作說(shuō)明書(shū)，操作人員經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話(huà)，那么原先的整個(gè)電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線(xiàn)、焊接、固定等工作，浪費(fèi)了大量的人力、物力和時(shí)間。各部分通過(guò)總線(xiàn)(電源總線(xiàn)、控制總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn))連接而成。上訴過(guò)程中，機(jī)械手的下降、上升、右移、左移等動(dòng)作的轉(zhuǎn)換，是由相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制的，而夾緊、放松動(dòng)作的轉(zhuǎn)換是由時(shí)間來(lái)控制的。機(jī)械手的初始位置停在原點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕后，機(jī)械手將完成一系列動(dòng)作：從原點(diǎn)開(kāi)始，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。主要應(yīng)用于搬運(yùn)作業(yè)。因此，為了實(shí)現(xiàn)一定的運(yùn)動(dòng)空間，直角坐標(biāo)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸要比其他類(lèi)型的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得多。機(jī)器人還可以代替士兵去完成那些不太復(fù)雜的工程及后勤任務(wù)，從而使戰(zhàn)士從繁重的工作中解脫出來(lái)，去從事更加重要的工作。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。 控制系統(tǒng)以插銷(xiāo)板用的最多，其次是凸輪轉(zhuǎn)鼓。它首先要編制程序加以存儲(chǔ)，然后再根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手進(jìn)行工作程序的存儲(chǔ)方式有分離存儲(chǔ)和集中存儲(chǔ)兩種。有此機(jī)械手已開(kāi)始采用無(wú)減速機(jī)構(gòu)的大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速電機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)（DD）這既可使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，又可提高控制精度。 液壓驅(qū)動(dòng)式 液壓驅(qū)動(dòng)式機(jī)械手通常由液動(dòng)機(jī)（各種油缸、油馬達(dá)）、伺服閥、油泵、油箱等組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。手臂手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確地抓住工件，并運(yùn)送到所需的位置上。同時(shí)接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。 功能與構(gòu)成機(jī)械手是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從1970年開(kāi)始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)，臂可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮、采用液壓驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。機(jī)械手涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門(mén)跨學(xué)科綜合技術(shù)[1]。機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。他的特點(diǎn)是可以通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)在人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開(kāi)始比較簡(jiǎn)單，專(zhuān)用性較強(qiáng)。 在現(xiàn)今的生活上,科技日新月益的進(jìn)展之下,機(jī)械人手臂與有人類(lèi)的手臂最大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。另一方面，核能技術(shù)的研究要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。1毫米。 隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)械人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍，歐美各國(guó)和其他國(guó)家學(xué)術(shù)交流活動(dòng)開(kāi)展很多[2]。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。手臂的內(nèi)孔中裝有傳動(dòng)軸，可把運(yùn)用傳給手腕，以轉(zhuǎn)動(dòng)、伸曲手腕、開(kāi)閉手指。此外，導(dǎo)向裝置還能承擔(dān)手臂所受的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩以及手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)在啟動(dòng)、制動(dòng)瞬間產(chǎn)生的慣性力矩，使運(yùn)動(dòng)部件受力狀態(tài)簡(jiǎn)單。但難以進(jìn)行速度控制，氣壓不可太高，故抓舉能力較低。其特點(diǎn)是動(dòng)作確實(shí)可靠，工作速度高，成本低，但不易于調(diào)整。 其中插銷(xiāo)板使用于需要迅速改變程序的場(chǎng)合。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。我國(guó)塑料機(jī)械產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展主要有以下兩個(gè)大因素：一是對(duì)高技術(shù)含量裝備的需求所帶來(lái)的設(shè)備更新及陳舊設(shè)備的淘汰。宜用機(jī)器人還可以協(xié)助醫(yī)生完成一些難度較高的手術(shù)，例如，眼部手術(shù)、腦部手術(shù)等。 圓柱坐標(biāo)機(jī)器人的空間運(yùn)動(dòng)是用一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。關(guān)節(jié)型機(jī)器人動(dòng)作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。上升到頂時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通右移電磁閥，機(jī)械手右移。 啟動(dòng)控制有2種，1個(gè)由啟動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝在現(xiàn)場(chǎng)，1個(gè)由通過(guò)組態(tài)王軟件控制。用戶(hù)程序是由用戶(hù)根據(jù)控制需要而編寫(xiě)的程序?？煽啃愿摺⒖垢蓴_能力強(qiáng)對(duì)于機(jī)械手系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可靠性、抗干擾能力是非常重要的指標(biāo)，如何能在各種工作環(huán)境和條件(如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等)下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制系統(tǒng)必須考慮的問(wèn)題。體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化由于PLC采用了半導(dǎo)體集成電路。PLC產(chǎn)品面臨現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展，將再次革新，滿(mǎn)足工業(yè)與民用控制的更高需求[9]。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。上升到頂時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)SQ1，上升停止；，機(jī)械手右移。根據(jù)機(jī)械手的工作過(guò)程現(xiàn)將機(jī)械手流程圖設(shè)計(jì)如下圖所示：通過(guò)機(jī)械手工作的流程圖得到相應(yīng)的軟件程序如下所示： PLC程序的調(diào)試由于PLC是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置，因此一般不需要采取什么特殊措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。PLC的供電線(xiàn)路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備或強(qiáng)干擾設(shè)備（如高頻爐、弧焊機(jī)等）分開(kāi)。10%的交流電。所以我們給可編程控制器接上了專(zhuān)用接地線(xiàn)。另外，本文中的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，還需要不斷改進(jìn)