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1、南通职业大学毕业设计3目 录目录摘要Abstract第一章 绪论1 1.1 机器人的发展史 1 1.2 机器人的定义 2第二章 设计原理及目的4 2.1 设计的目的和意义 4 2.2 设计项目发展情况 4 2.3 设计原理 5第三章 五自由度机械手运动分析与计算 63.1 数学基础理论6 3.1.1 刚体位姿的表示和齐次变换 6 3.1.2 机器人运动学的D-H表示法8 3.2 五自由度机械手的机械结构方案设计与计算10 3.2.1 方案功能设计与分析10 3.2.2 对机械手的计算12第四章 机械手及模拟搬运设计17 4.1 控制方案的总体设计17 4.2 机械手的工作流程17 4.3 机械
2、手的简介17 4.4 机械手的硬件设计18 4.4.1 PLC的设计19 4.4.2 PLC控制电路相对于电器控制电路的优点19 4.4.3 步进电机的设计20第五章 电路元气件及设备的选择225.1步进电机简介22 5.1.1步进电机简介22 5.1.2步进电机的基本参数22 5.1.3步进电机的一些特点23 5.1.4静力矩的选择24 6.1.5电流的选择25 5.1.6 力矩与功率换算25 5.1.7 应用中的注意点265.2步进电机的选择275.2.1各项参数275.2.2步进电机驱动模块285.2.3 技术特点285.3 PLC部分295.3.1. 设备连接32 5.4 其他设备32
3、第六章 控制系统的程序设计33 6.1 应用背景与要求336.2 组成部分33 6.2.1 关节限位控制33 6.2.2 工件坐标系的测量与计算34 6.2.3 机械手的张合控制346.2.3 公式之间的转换346.2.4 计算结果的存储346.3 机械手系统的工艺流程346.4 机械手控制系统功能设计分析366.4.1 PLC的资源分配366.4.2 机械手系统的控制程序36致 谢39设计小结40参考文献41附录一、流程图42附录二、PLC外部接线图43附录三、示例程序44附录四、翻译部分54摘要随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈，人工成本上涨，以往人工操作的搬运和
4、固定输送带为主的传统搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性、降低生产成本，减少环境污染，提高产品的质量及经济效益是企业生产所必须面临的重大问题。它集成自动控制技术、计量技术于一体的机电一体化产品，它利于控制，操作方便等优点。本设计就PLC在机械手上的应用作了详细的阐述。关键词：PLC 机械人AbstractAlong with sciences and technologys changing with each new day, the automatici
5、ty request is getting higher, market competition intense, labor cost rise, formerly the manual control the transporting and the stationary conveyor belt tradition thing mode of transport primarily, not only takes the space not to be easy to change the production line structure, in addition needs the
6、 manpower monitor operation, increases the production cost, the original production feeds the installment not to be able to satisfy current highly automated by far the need. Reduces the labor intensity, the safeguard production reliability, the security, reduces the production cost, reduces the envi
7、ronmental pollution, to enhance the product the quality and the economic efficiency is the major issue which the enterprise produces must face. It integrates the automatic control technology, the Measurement Technique in a bodys integration of machinery product. This design on PLC, in the manipulator controlled on to serve as the detailed elab
