【正文】 限制，經(jīng)常被應用于動作簡單的電氣及流水線控制，而PLC以其可靠性高、抗干擾能力強?？刂葡到y(tǒng)構(gòu)成簡單、通用性強。編程簡單、使用、維護方便。組合方便、功能強、應用范圍廣。 體積小、重量輕、功耗低等有點被廣泛應用于類似機械手的控制動作復雜的場合，本設(shè)計正是以PLC控制為基礎(chǔ)從而實現(xiàn)機械手的各種動。 PLC硬件接線圖本次設(shè)計中選用了西門子 S7200 系列機 CPU226 型，其輸入、輸出接口將能滿足控制要求。其硬件接線圖如圖 5 所示。為了保護PLC輸出繼電器,在電磁鐵的兩端各并聯(lián)一阻容吸收電路,防止在感性負載斷開時產(chǎn)生很高的感應電動勢或浪涌電流對PLC輸出點及內(nèi)部電源的沖擊。采用 PLC 控制電動機帶動機械手做點對點運動，選用光電脈沖編碼器作為傳感器來反饋信號。在機械手的手腕仰俯電機中，由于是電動機與齒形帶連接減速之后直接帶動，光電編碼器直接安裝于機械手控制上。光電編碼器的輸出直接通過 PLC 的高速記數(shù)單元與 PLC 進行連接，PLC 再通過高速記數(shù)單元將控制信號發(fā)送給電機。機器人有手動和自動兩種工作方式。在手動操作方式下, 各種動作都是用按鈕控制來實現(xiàn),其控制程序可單獨設(shè)計,與自動工作方式控制程序相對獨立。因此總程序設(shè)計成兩段獨立的部分：自動操作程序和手動操作程序。手動操作主要用于檢修調(diào)整,通過按鈕對機器人的每一步動作進行單獨控制。例如,當選擇小臂伸/縮運動時,按下啟動按鈕,小臂伸出；按下停止按鈕,小臂縮回。其它動作以此類推。這樣,其控制較簡單,可按照一般繼電器控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計法來設(shè)計。在正常運行時，機器人處于自動操作方式。光耦合器檢測到工件，機械手臂開始由原點下降，碰到下限位開關(guān)后，停止下降并接通夾緊電磁閥夾緊工件，為保證工件可靠加緊在該位置等待5s。夾緊后，手臂上升電磁閥通電開始上升，上升到頂碰到上限位開關(guān)，停止上升，改向順時針回轉(zhuǎn) 90176。，碰到順轉(zhuǎn)限位開關(guān)停止回轉(zhuǎn)，改為手臂前伸，前伸碰到前限位開關(guān)，停止前伸，改為下降至下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，停止下降，同時夾緊電磁閥斷電，機械手將工件松開，放在目標位上，為確保可靠松開，在該位置停留5s，然后手臂縮回碰到后限位開關(guān)，后電磁閥斷電后改為上升，上升至原點碰到限位開關(guān)停止，上升電磁閥斷電。機械手回轉(zhuǎn)到原位，回轉(zhuǎn)電磁閥斷電，停止回轉(zhuǎn)。至此，機械手搬運一個工件的全過程結(jié)束。機器人又重復上述動作。這是一個典型的按順序動作的步進控制系統(tǒng),可用PLC的步進指令編程。圖 6 機器人自動操作程序圖圖 。機器人采用 PLC 控制技術(shù)，其電氣控制系統(tǒng)線路簡單，系統(tǒng)的可靠性高,功能強,整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定、精確,同時還可根據(jù)需要對其進行功能擴展。第4章 結(jié)論 所完成的工作（1） 對實驗平臺的改造 本文利用的是報廢的焊接機器人，要改造成送料機器人，不但要對末端執(zhí)行機構(gòu)進行重新設(shè)計，還要重新布線。（2） 設(shè)計機械手具體步驟及驅(qū)動電路 機械部分是機械手的骨架和主體是設(shè)計的基礎(chǔ)，驅(qū)動控制部分是是其大腦神經(jīng)中樞，（3） 控制軟件程序的設(shè)計 軟件是機器人的“大腦思維”，軟件的設(shè)計就是將人的意志賦予機器人的“大腦”。 設(shè)計經(jīng)驗（1） 底座設(shè)計成長方體不合理當腰關(guān)節(jié)在不同的位置時，肩關(guān)節(jié)運動的下限不同，不便于編程；最好將底座設(shè)計成圓柱體，并且下面帶有法蘭支撐。 （2） 最好安裝機械制動裝置 僅依靠程序來實現(xiàn)制動并不可靠，例如突然掉電，將無法制動。 （3） 電機上應安裝放電回路 電機相當于一個線圈，在電機啟動或者停止瞬間，會產(chǎn)生很高的感應電動勢，很可能會對電路中的元器件造成破壞，所以要加上穩(wěn)壓或者續(xù)流元件。 誤差分析 本文中每個關(guān)節(jié)的角度誤差在177。2176。左右，由于是開環(huán)機構(gòu)，所以綜合疊加起來，末端誤差可能會較大，并且重復精度不夠。 下面簡要分析一下誤差的來源：（1） 工作臺、基座的上下表面平行度誤差，腰關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的垂直度誤差，以及其它關(guān)節(jié)之間的平行度誤差。（2） 齒輪、軸承的間隙，齒形帶的變形不均勻。（3） 裝配誤差。（4） 各關(guān)節(jié)軸的回轉(zhuǎn)誤差，各連桿的受力變形誤差。（5） 運行時，機械部分的振動。（6） 用程序?qū)崿F(xiàn)制動不如機械制動裝置反應快。 可以繼續(xù)探索的方向（1） 本文三維圖畫的是四自由度，控制程序是三自由度，可以改進控制程序達到四自由度運行工作，可以勝任更加復雜的工序動作。（2） 可以嘗試用單片機之類的控制器來進行控制?；蛘呋诟訌碗sVME總線（Versamodel Eurocard由Motorola公司1981年推出的第一代32位工業(yè)開放標準總線）的系統(tǒng)和基于PC總線的系統(tǒng)的控制。致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計，是于吳軍老師考慮到學生日后的研究方向而特意為我安排的。通過這次訓練，提高了自己的動手能力、設(shè)計能力和編程水平，為學生日后順利進入機器人這一深邃的科研領(lǐng)域作下了鋪墊。本次畢業(yè)設(shè)計，學生收獲頗多，這與吳老師的悉心指導是分不開的。吳老師不在學校居住，且公務(wù)繁忙，但是還是經(jīng)常抽時間來視察學生畢業(yè)設(shè)計進度，就畢業(yè)設(shè)計過程中遇到的問題給予耐心指導，敦敦教誨，身體力行，實在令學生欽佩感動不已！特此，學生鄭重向吳老師表示感謝！ 論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個人智慧的產(chǎn)品，沒有導師的指引和贈予，沒有父母和朋友的幫助和支持，我在大學的學術(shù)成長肯定會大打折扣。當我打完畢業(yè)論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達終點的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。我首先要感謝我的導師吳軍，對我的構(gòu)思以及論文的內(nèi)容不厭其煩的進行多次指導和悉心指點，使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育。 再次由衷感謝答辯組的各位老師對學生的指導和教誨，我也在努力的積蓄著力量，盡自己的微薄之力回報母校的培育之情，爭取使自己的人生對社會產(chǎn)生些許積極的價值！參考文獻[1] Craig, John J. Introduction to robotics. 北京 機械工業(yè)出版社，2006 [2] Basilio Bona and Aldo Curatella. Identification of Industrial Robot Parameters for Advanced ModelBased Controllers Design Proceedings of the 2005 IEEEInternational Conference on Robotics and Automation. Barcelona, Spain, April 2005[3] 濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計（第七版），北京：高等教育出版社，2001．[4] 孫恒．機械原理（第七版），北京：高等教育出版社，2006．[5] 成大先．機械設(shè)計手冊（第五版），北京：化學工業(yè)出版社，2008．[6] 大連理工大學工程圖學教研室．機械制圖（第六版），北京：高等教育出版社，2008．[7] 吳宗澤．機械設(shè)計禁忌800例（第2版），北京：機械工業(yè)出版社，2006．[8] 張建民．機電一體化系統(tǒng)設(shè)計，北京：北京理工大學出版社，2008．[9] 尹志強．機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導書，北京：機械工業(yè)出版社，2007．[10] 西門子公司．S7200可編程控制器系統(tǒng)手，Internet:./S7200．[11] 王永華．現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術(shù)，北京：北京航空航天大學出版社，2008．[12] 常斗南．PLC運動控制實例及解析（西門子），北京：機械工業(yè)出版社，2010．[13] 李允文．工業(yè)機械手設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，1996．[14] 鄧愛民，張喜軍．物流設(shè)備與運用，北京：人民交通出版社，2