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四川工程职业技术学院

学生毕业综合实践报告

基于PLC机械手控制系统设计

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摘要

随着科学与技术的发展，机械手广泛应用于采矿、冶金、石

油、化学、船舶等传统领域，同时也已开始扩大到航空，航天。生化、

医药、核能等高科技领域中，本文目的主要是利用可编程控制器作为

载体，设计一套程序取驱动机械手进行预订动作实现对目标的抓取、

搬运及投放，根据需求变化改变搬运轨迹，整个系统利用plc技术位置

控制技等

关键词：机械手、可编程逻辑控制器

abstract

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iswidelyusedinmining,metallurgy,petroleum,chemical,

shipbuildingandothertraditionalareas,butalsohasbegunto

expandtoaviation,aerospace.Biochemistry,medicine,nuclear

tousetheprogrammablecontrollerasthecarrier,designasetof

handlinganddeliverybookingaction,accordingtothedemand

changehandlingtrajectory,thewholesystembyusingthe

technologyofPLCpositioncontroltechnology.

Keywords:manipulator；programmable；logiccontroller

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目录

绪论

1.1机械手应用背景与意义

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是

用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、

材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、拖持型和吸附型等。运

动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的

动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、收缩、旋转等

独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位

的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越

多，机械手的灵活度越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机

械手有2~3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控

制，来完成特定动作。同时接收传感器的信息，形成稳定的闭环控制。

控制系统的核心通常是由单片机或DSP等微控制芯片构成，通过对其

编程实现所要功能。

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。

随着工业现代化的进一步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支

柱，无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产

中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气

体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。

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工业机械手是近代自动控制领域中出现的一种新的技术，是现代

控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造

生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、

改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、