科研训练 垃圾分拣机机械手设计
PLC“分拣机械手”的控制设计 课程设计说明书
电气控制技术课程设计任务书班级：姓名：学号：设计题目：“分拣机械手”的控制设计1一、设计目的进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电气控制系统的设计方法；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试方法；培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力。
二、设计任务及要求掌握PLC工作原理、编程及调试方法及应用技术；根据控制要求，制定合理的设计方案；.正确选用PLC，确定输入、输出设备；PLC的I/O点分配，并绘制其连接图，以及其它外部硬件图；设计PLC控制程序；绘制有关图纸；编制设计说明书。
三、控制要求一个将工件由 A 处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。
当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。
另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。
设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图1所示，有八个动作：图1 工作过程图四、设计时间安排查找相关资料（1天）、设计并绘制系统原理图（2天）、设计PLC控制程序（2天）、模拟调试（2天）、编写设计报告（2天）和答辩（1天）。
五、主要参考文献1.黄永红.电气控制与PLC应用技术, 北京: 机械工业出版社, 2011.2.王建华. 电气工程师手册, 北京: 机械工业出版社, 2006.3.吴晓君. 电气控制课程设计指导, 北京: 中国建材工业出版社, 2007.指导教师签字：年月日分拣机械手的控制设计摘要本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
垃圾清运车机械手结构设计与仿真 机械工程及其自动化专业
垃圾清运车机械手结构设计与仿真摘要垃圾清运车的爪式机械手系统是本文研究的对象。
垃圾桶的抓取、回收、拖动、翻转、倾倒、空桶返回复位等行为都是由机械手完成的，机械手是垃圾车的一个组成部分。
根据任务书的技术规范和实际目标，规划了机械手的总体结构方案，以及机械手的运动学和结构优化设计。
本文涉及的要点如下：机械手结构方案和控制系统的选择，基于电机型号选择的适用参数。
建立了机械手的几何模型，研究了机械手系统的工作理论。
包括主要零部件的设计。
控制器选用PLC，是一种高稳定性的工业控制器，是为恶劣的工业环境专门设计制造的。
该控制器使用西门子S7-200 PLC，这在中国很普遍。
该驱动装置结构满足了设计的所有预期规格和目标。
关键词：控制器；PLC；机械手；垃圾清运ABSTRACTThe claw robot system of the refuse removal vehicle is the subject of this paper. The actions of grabbing, retrieving, dragging, turning, tipping and returning empty bins to reset are all performed by the manipulator, which is an integral part of the waste vehicle. According to the technical specifications and practical objectives of the assignment, the overall structural solution of the manipulator is planned, as well as the kinematic and structural optimisation design of the manipulator. The main points covered in this paper are as follows: the selection of the structural solution and control system for the manipulator, the applicable parameters based on the motor model selection. The geometric model of the manipulator is established and the working theory of the manipulator system is studied. The design of the main components is included. The controller was selected as a PLC, which is a highly stable industrial controller designed and manufactured specifically for harsh industrial environments. The controller was selected from a Siemens S7-200 PLC, which is commonly used in China.The drive was constructed to meet all the expected specifications and objectives of the design.Keywords: Controllers; PLCs; robots; waste removal目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内外研究现状和趋势 (2)1.2.1国外研究现状及趋势 (2)1.2.1国外研究现状及趋势 (2)1.3 本课题的研究内容 (2)2 设计方案的论证 (5)2.1 机械手的总体设计 (5)2.1.1 机械手总体结构的类型 (5)2.1.2 设计具体采用方案 (6)2.2 机械手工作原理 (6)2.3 机械手腰座结构的设计 (7)2.3.1 机械手腰座结构的设计要求 (7)2.4 机械手手臂的结构设计 (8)2.5 机械手腕部的结构设计 (8)2.6 机械手末端执行器（手爪）的结构设计 (9)2.7 机械手的机械传动机构的设计 (9)2.7.1 设计具体采用方案............................ 错误!未定义书签。
零件分拣机械手设计
零件分拣机械手设计
1. 首先，确定需要分拣的零件种类和数量，以此来设计机械手的工作台和夹具。
2. 确定机械手的工作范围和动作顺序，可以根据零件的形状、重量等特点来选择机械手的类型和品牌。
3. 设计机械手的动力、传动和控制系统，可以考虑采用液压、气压或电动驱动，以及PLC或其他控制系统。
4. 设计零件的分拣和分类系统，可以采用视觉识别或传感器探测，将零件按照种类和规格分拣成不同的容器或储物箱。
5. 对机械手的各项安全措施进行设计和规划，包括避免碰撞、控制机械手的速度和摆动幅度等，以确保工作人员的安全。
6. 进行模拟和测试，确保机械手能够高效地完成分拣任务并保证零件的质量和数量。
7. 最后，对机械手进行维护和保养，以延长使用寿命并确保其工作效率。
毕业设计--垃圾捡拾机器人控制结构设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)垃圾捡拾机器人控制结构设计GARBAGE PICK-UP ROBOT CONTROL ARCHITECTURE DESIGN学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要现今社会的公共卫生的保持还是需要消耗大量的人力，如果通过机器人来完成城市清洁的工作，就可以解放大量的劳动力。
在研究了垃圾捡拾机器人的情况之后，可以知道这种机器人的发展趋势是非常不错的，有着很高的研究价值。
本文主要对垃圾捡拾机器人的控制结构进行了研究。
通过查找文献，了解了机器人发展的状况与趋势，然后再对控制结构进行分析与设计。
这样我们就能够利用控制系统使机器人做到远程自动控制，大大的节约了社会资源，创造了丰富的价值。
关键词垃圾捡拾机器人；液压控制；PLC控制AbstractModern society to maintain public health or the need to consume a lot of manpower, if the city clean work done by a robot, you can liberate a lot of labor. After studying the situation of garbage pick up the robot, the robot can know the trends are very good, has high research value.In this paper, garbage pick-up robot control structure were studied. By looking for literature, to understand the situation and development trend of the robot, and then control structure analysis and design. So that we can use the remote control system enables the robot to achieve automatic control, greatly saving social resources, to create a rich value.Keywords Garbage pick-up robot Hydraulic control PLC control全套图纸外文文献扣扣1411494633目录1 绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1课题研究的背景和意义 (1)1.1.2移动机器人的发展与应用 (1)1.1.3主要研究内容与研究方法 (2)1.2垃圾捡拾机器人的运行框图 (3)2 垃圾捡拾机器人方案设计与选择 (4)2.1捡拾机构设计 (4)2.1.1方案一：铲斗车型结构 (4)2.1.2方案二：机械手抓取型结构 (4)2.1.3方案三：旋转毛刷收集机构 (5)2.1.4捡拾方案的确定 (5)2.2移动形式的确定 (5)3 机器人工作过程简单分析与机械臂机构设计 (6)3.1工作过程简单分析 (6)3.1.1垃圾捡拾机器人驱动的简单分析 (6)3.1.2捡拾机器人的机械手的工作分析 (6)3.1.3机器人支撑座 (7)3.2机械臂的机构设计 (7)3.2.1机械臂机构的设计要求 (7)3.2.2机械臂机构的具体设计 (7)4 液压控制环节 (9)4.1液压控制的优点 (9)4.2液压系统控制油路图 (10)4.3液压系统油缸选型 (11)4.3.1摆动液压缸的选型 (11)4.3.2手臂1与2的液压缸选型 (12)4.3.3机械手手爪活塞缸选型 (13)4.4液压泵的选型 (14)4.5系统校核 (16)4.6液压系统其他元件的选择 (19)5 机器人的控制机构设计 (20)5.1PLC控制 (20)5.2机械手的控制 (20)5.3驱动系统的控制 (23)总结 (26)致谢 (27)参考文献 (27)1 绪论1.1概述1.1.1课题研究的背景和意义虽然现在的社会是一个全民素质不断提高的社会，但是还是会存在一些随地乱扔垃圾的现象，还有生活垃圾的胡乱摆放的问题。
垃圾捡拾机器人控制结构设计毕业设计论文
毕业设计(论文)垃圾捡拾机器人控制结构设计GARBAGE PICK-UP ROBOT CONTROL ARCHITECTURE DESIGN毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
《自动分拣机械手结构设计8400字(论文)》
自动分拣机械手结构设计目录1 绪论 (2)2 总体方案设计与指标 (4)2.1 总体设计规格与相关参数 (4)2.2总体方案设计 (4)2.2.1主体功能 (4)2.2.2执行机构 (5)2.2.3驱动机构 (6)2.2.4控制系统 (6)3 机构分析 (9)3.1机械手总体设计 (9)3.1.1机械手基本形式的选择 (9)3.1.2机械手的主要部件及运动 (9)3.1.3驱动机构的选择 (9)3.1.4机械手的技术参数列表 (10)3.2机身的总体设计 (10)4 关键部件设计与校核 (12)4.1选择手抓的类型及夹紧装置 (12)4.2 手抓的力学分析 (13)4.3机械手手抓夹持精度的分析计算 (14)5 结论 (16)参考文献 (17)1 绪论现代化的计算机网络科学和信息技术的确是一场新型产业革命，将整个西方世界的知识经济由传统资本主义经济模式引入并带到了现代知识经济的新发展时代。
在现代电子信息世界的各个领域，从20世纪时代中的一个新型无线电通信时代也已经开始直到进入21世纪以家用计算机和其他信息电子技术应用为设计核心的一个现代化和智能化新型家用电子系统时代。
而传统的机械手控制系统则逐渐发展成熟到与电脑进行互联，使得机械手控制的系统变得更加的智能化，操作也变得更加简易方便。
随着工业自动化的进一步发展，机械手(或称工业机器人)的应用将更加普遍，尤其随着我国的物流行业和仓储行业的进一步发展，西欧、日本、苏联和中国等偏远地区的机械手也已经开始了百花争放，未来整个人类经济社会将不断更新各种各样的新型分拣机械手。
本项目中所设计的自动分拣机械手隶属于搬运机械手。
所谓的搬运式机械手，就是把一个机械手直接安装到一个移动式的平台之上。
这种架构使得机械手具备了很大的可以移动操纵空间及较高的运动冗余性，并且同时还具备了移动和可以操纵的功能，这样会使它比其他传统机械手更加优于现代化的机械手，因此在危险工程作业、制造商、服务业等领域具有广泛的应用和发展前景。
自动分拣机械手的设计
本文通过前期的市场调研，确定了分拣机械手的系统结构，完成了机械手的整体设计工作，包括传动部分、执行部分、驱动部分等；另外，根据系统结构，完成了自动分拣机械手样件的加工和组建。
1.4 机械手的发展趋势
现代计算机技术的产业革命，将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域，从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。而机械手控制系统则逐步发展为与计算机互联，使机械手控制系统更加智能化，操作更加简单方便。随着自动化的发展，机械手（机器人）应用将更加普遍，尤其随着汽车行业和塑胶行业的发展，西欧、日本、苏联和中国等地域机械手开始百花争放，可以这样讲，未来的人类社会将是机械手的时代。
题目：自动分拣机械手的设计
摘要
机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生Байду номын сангаас自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。
目前来讲，工业机械手可以代替人工的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作，更显其优越性，有着广阔的发展前途。虽然市场上机械手很多，但成本较高，一些小的行业或企业无力承担。正是基于此种考虑，本论文主要是研究设计了一种小型、廉价的自动分拣机械手。该机械手通过单片机控制使机械手具有智能化从而对件进行智能分拣，避免重复劳动，提高工作效率，尤其是成本较低。因此，非常适合小型企业单位的应用，具有良好的市场价值和应用前景。
1.2 自动分拣机械手的设计目的与意义
该毕业设计的自动分拣机械手属于搬运机械手。所谓搬运机械手，就是将机械手安装在移动平台之上。这种结构使机械手拥有很大的操作空间和高度的运动冗余性，并同时具有移动和操作功能，这使它优于传统的机械手，因此在危险作业、制造业、服务业等行业具有广阔的应用前景。但由于结构复杂、强耦合、非线性、非完整性等问题的存在，都使得对搬运机械手的研究具有相当的挑战性。
机械手分拣系统的总体设计及思路
广州城市职业学院学生毕业论文毕业论文题目机械手分拣设计教学单位专业/班级姓名学号指导教师及职称年月日独创性声明本人声明所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得广州城市职业学院或其他教育机构的证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本论文（设计）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
论文（设计）作者签名：签字日期：年月日摘要：所介绍的电动机械手由电控机械手、yz轴丝杠组、手转动机构、旋转底盘等机械部分组成，在PLC控制下，它可在行程范围内将物体从一点搬运至另一任意点，可置放于各种不同生产线或物流流水线中。
关键词：机械手；PLC；步进电机中图分类号：TP241 文献标志码：A文章编号：Design of the Control System of 4-dimension Motor-driven Mechanical Manipulator Basedon PLCAbstract: Motor-driven mechanical manipulator disscussed in this paper consists of power-operated mechanical manipulator,y-axis and z-axis screw lever modules ,rotatry mechanism of manipulator,rotated-plate at the bottom etc. On the control of PLC system,it can take bodies from one place to another in the range of its journey. It can be placed on different manufacture assembly lines or goods circulation lines.Key Words:mechanical manipulator; PLC; step motor随着微电子技术、计算机和现代控制理论的不断完善，机械手技术也快速发展。
一种建筑垃圾分拣机器人的设计
一种建筑垃圾分拣机器人的设计设计一种建筑垃圾分拣机器人，可以帮助人们更加方便快速地处理建筑垃圾，减少垃圾填埋压力，实现可持续发展。
这台机器人采取自动化设计，能够在物品识别的基础上高效地分拣出各种建筑垃圾，从而实现对建筑垃圾的快速处理。
一、机器人结构设计本设计所采用的机器人分拣平台踏实稳定，机身安装有夹爪、视觉识别模块和传送带等模块。
其中夹爪模块和传送带模块的外形尺寸与一般建筑垃圾箱差不多，方便机器人进出建筑垃圾桶，以及与桶中的垃圾进行接触。
视觉识别模块采用立式结构，安装在机器人的顶部。
机器人给定的工作区域中，视觉识别模块可以快速扫描垃圾，并判断属于何种类型，随后进行抓取和分拣操作，具备较高的工作精度和效率。
二、机器人工作原理机器人的工作主要分为以下几步：1、垃圾投入区通过传送带，将垃圾送到机器人夹爪附近。
2、视觉识别模块对垃圾进行全面检测与分类。
利用数码相机将垃圾拍照下来，传递给计算机进行图像处理，实现垃圾的分类。
如玻璃杯、金属制品、纸张等等。
3、由机器人的夹爪模块对分类好的垃圾进行夹抓。
控制器发出指令，机器人夹爪模块根据夹爪的形态依次对分类好的垃圾进行夹抓；4、将抓取到的垃圾放置在预设好的垃圾分类方格中。
这一步需要根据垃圾种类和重量等因素，调整夹爪的夹持力度。
垃圾分类方格与传送带的位置一致。
每个方格设置一个接口，以便随时将其后续处理。
三、机器人特点1、摆脱人力操作，减少人力成本，提高工作效率，减少工作差错；2、全自动化操作，对人员危险和伤害风险小，利于安全保障；3、利用计算机处理视觉识别信息，对分类、检验、计数等操作可以高效完成，提高工作精度；4、具备较高的容错性，可以自适应应对环境变化而进行相应调整，适应垃圾种类的多样性。
总之，本设计的建筑垃圾分拣机器人拥有操作简单、效果明显、成本低廉等特点，可以实现快速处理建筑垃圾的目的。
在未来，我们希望能够有更多的计算机视觉技术和机器学习技术融入到机器人的设计中，提高机器人智能化和自主完成任务的能力，使得机器人能够更好地为人们服务，同时也推动科技的发展和进步。
一种建筑垃圾分拣机器人的设计
一种建筑垃圾分拣机器人的设计建筑垃圾处理一直是一个全球性的问题，特别是在城市化进程不断加快的今天，建筑垃圾的数量也在快速增长。
传统的处理方式通常是通过人工分拣和机械分类进行处理，但是人工分拣成本高，效率低，而且存在一定的安全风险，机械分类也受到限制，无法完全适应各种垃圾的分类和处理。
设计一种自动化的建筑垃圾分拣机器人成为了当前的研究热点之一。
这种自动化分拣机器人可以通过激光雷达、视觉系统、机械臂和智能控制系统等技术对建筑垃圾进行自动分类和分拣，可以大大提高分拣效率和减少人工成本，同时也可以有效减少对环境的污染。
下面将介绍一种基于深度学习和物联网技术的建筑垃圾分拣机器人的设计。
一、激光雷达和视觉系统激光雷达和视觉系统是建筑垃圾分拣机器人的“眼睛”，它可以通过这些传感器对建筑垃圾进行精确的三维扫描和识别。
激光雷达可以快速扫描出建筑垃圾的形状和尺寸，并将这些数据传输给视觉系统进行图像识别和分类。
视觉系统通过深度学习算法可以对建筑垃圾进行快速而准确的辨识，同时也可以对垃圾进行分类，如有害垃圾、可回收垃圾、湿垃圾等。
二、机械臂机械臂是建筑垃圾分拣机器人的“手臂”，它可以根据激光雷达和视觉系统的数据对建筑垃圾进行精确的抓取和搬运。
机械臂通常由多个自由度的关节连接而成，可以对垃圾进行多方位的抓取和搬运，同时也可以根据不同的垃圾形状和尺寸进行自适应的抓取动作，从而保证垃圾的分拣效率和准确率。
三、智能控制系统智能控制系统是建筑垃圾分拣机器人的“大脑”，它可以根据激光雷达和视觉系统的数据对建筑垃圾进行智能化的分拣和搬运。
智能控制系统通常由嵌入式系统和物联网技术构成，可以对机器人进行实时监控和调度，同时也可以提供远程控制和智能化的决策。
通过这些智能化技术，可以使建筑垃圾分拣机器人具有自主性和灵活性，可以根据不同的环境和任务对建筑垃圾进行自动化的分拣和处理。
四、综合应用建筑垃圾分拣机器人可以广泛应用于建筑工地、废料站、垃圾处理厂等场所，可以对建筑垃圾进行自动化的分类和分拣，同时也可以减少人工成本和安全风险，提高分拣效率和准确率，从而为建筑垃圾的处理和资源化利用提供了有力支持。
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垃圾分拣机机械手设计1.垃圾分拣机机械手设计的意义：垃圾分拣经济是从源头上对垃圾进行分类，便于垃圾进行分类处理，废纸、金属、玻璃、塑料等垃圾可以回收利用，用于制造新的产品；碳含量高的垃圾则可以送到垃圾焚烧厂发电；不能回收而且热值不高的垃圾则需要填埋。
而通常来说，难以进行垃圾分类的原因之一是不知如何分类；还有一个原因是不少人家里空间有限，很难设置多个不同类别的垃圾桶，一般把所有垃圾都扔到一个垃圾桶。
有了垃圾分拣机，就可让人们不必为垃圾进行分类的问题烦恼。
它们能在众多垃圾中识别出可回收利用的物品，并将其分类。
这种机器人的构造相对比较简单，由机械手和一台电脑组成。
但是，它所依靠的智能程序和传感器阵列则比较先进，能够识别不同的材料。
它可根据安装在垃圾入口的传感器阵列传来的数据，从成堆的垃圾中分拣出可回收利用的材料，如金属、混凝土、木材和塑料等，并进行分类。
因此本课题设计垃圾分拣机的执行机构机械手。
机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。
本课题以PLC作为控制核心，经传感器的实时检测，以液压传动为制动机构。
2.国内外研究现状及其发展趋势：2.1课题来源：内蒙古工业大学2.2机械手研究现状及其发展趋势：性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而价格不断下降。
机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化。
控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度高。
传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人机械手还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人机械手则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
虚拟现实技术的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制。
发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统。
3.研究的主要内容：机械手能够模仿人手部的部分动作，按照设定的程序、轨迹和要求，代替人手对工件进行搬运等操作。
这不仅可以使人手避免可能出现的危险情况，保障生产安全，还能促进工作线的流水化，提高工作效率。
鉴于PLC顺序控制的自身特点，应用PLC控制机械手实现各种规定的动作工序，可以简化控制线路，提高可靠性，在保证劳动生产率的条件下节约成本。
利用去气压系统制动，在手抓前部装置力觉，温觉传感器从成堆的垃圾中分拣出可回收利用的材料，如金属、混凝土、木材和塑料等，并进行分类。
3.1垃圾分拣机机械手结构及系统组成根据设计要求所设计的垃圾分拣机机械手是集机械、电子、气压于一体的自动化装备，同时应用面广。
精度要求一般，针对机械手工作要求，机械手由气爪、伸缩气缸、回转气缸和提升气缸组成。
因此采用如下基本结构。
机械手由机身、机械臂、手爪、气源装置及PLC控制部分组成。
机械手共有3个自由度，动作由气缸驱动，PLC控制，可以完成手臂的左右摆动、手臂伸展、手抓臂伸缩以及抓取工件等动作。
机械手能准确地抓取工件，并送到指定的工位。
机械手部分如图所示，由4个双作用气缸组成，有8个输出口（QB0）其中，每个气缸有2个磁性开关传感器，手抓气缸有抓紧传感器，共7个传感器，构成7个输入口（IB0）手抓内侧有力觉温觉传感器，检测所抓取物体。
机械手结构简图双爪部装入力觉，温觉传感器用以检测所抓取的物体。
力觉传感器【force sensor】用来检测机器人自身力与外部环境力之间相互作用力的传感器。
力觉传感器经常装于机器人关节处，通过检测弹性体变形来间接测量所受力。
装于机器人关节处的力觉传感器常以固定的三坐标形式出现，有利于满足控制系统的要求。
腕力觉传感器大部分采用应变电测原理，按其弹性体结构形式可分为两种，筒式和十字形腕力觉传感器。
其中筒式具有结构简单、弹性梁利用率高、灵敏度高的特点；而十字形的传感器结构简单、坐标建立容易，但加工精度高。
因此采用筒式腕力觉传感器。
利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。
这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。
按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
所抓取物体在力觉和温觉传感器的综合检测下通过计算机判断出为何中物体，以此分辨所抓取物体并将此分类。
3.2垃圾分拣机机械手基本控制系统工业机械手的特点，是可通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上有人和机器各自的优点，有广阔的发展前景。
计算机控制系统以上位PC机和下位PLC为核心。
PLC控制具有系统简单、可靠，控制灵活等特点。
因此选择PLC 控制分拣机械手。
PLC逻辑控制主要是对生产装置的逻辑动作和工作流程进行控制。
实现分拣机械手各油缸按要求动作完成升降，伸缩，和左右旋转并依次进行复位，及到预定位置停止等操作。
对传感器传输信号经PC终端机处理，返回PLC 完成相关逻辑动作达到分拣目的。
3.3垃圾分拣机机械手基本制动控制系统垃圾分拣机械手气动系统主要包括物料分拣气动回路和机械手搬运气动回路两部分。
物料分拣气动回路的执行元件是4个双作用汽缸，负责将不同的可回收垃圾从料斗中抓出，经传感器区分出后，在控制器的控制下，将其分类送出。
机械手的水平手臂汽缸需要进行伺服定位控制，构成气动伺服定位系统，所以选用德国Fest。
公司的直线坐标汽缸(HMP一20-200)、伺服定位控制器SPCZ以〕以及与之配套的内置位移传感器MLo一POT一0225、气动伺服阀MPYE一5一1/8-LF一010一B和伺服定位控制连接器SPC一AIF-POT等装置。
机械手垂直手臂由滑块汽缸构成，气爪为平行气爪结构，分别由各自的方向控制阀进行控制，滑块汽缸也可通过节流阀进行调速。
3.4垃圾分拣机机械手基本检测系统力觉传感器用来检测机器人自身力与外部环境力之间相互作用力的传感器。
温觉传感器是温度测量仪表的核心部分，测量方式可选接触式，按照传感器材料及电子元件特性选择热电偶类。
对传感器传输信号经PC终端机处理，返回PLC 完成相关逻辑动作达到分拣目的。
从而所抓取物体在力觉和温觉传感器的综合检测下通过计算机判断出为何中物体，以此分辨所抓取物体并将此分类。
4.研究方案4.1 机械手工程的组建1）工程项目系统分析2）计算相关数据确定基本方案3）制作虚拟模型做初步分析4）完善数据5）制作样机6）连接设备驱动，检验各模块是否满足要求7）整体连续调试测试4.2 PLC程序的设计1）根据实际的控制需要选择PLC及其配套模块，配置硬件系统。
2）根据工艺要求和控制要求，设计梯形图。
3）把梯形图写入PLC，反复调试直至程序符合控制要求。
4.3技术关键、试验条件及存在的问题4.3.1技术关键4.3.1 PLC控制下机械手能完成基本逻辑动作分拣机械手按要求动作完成升降，伸缩，和左右旋转并依次进行复位，及到预定位置停止等基本操作。
4.3.2 PC机能准确判断综合传感信号PC机能准确判断综合传感信号并发回下位机PLC是控制机械手完成垃圾分类的关键。
传感器要达到检测的实时性、正确性和一致性。
由于传感器工作环境恶劣，因此要求选择工作稳定可靠的传感器。
4.3.2试验条件及存在的问题实验方案如下：1)先在实验室对垃圾分拣机械手手爪进行金属、混凝土、木材和塑料等抓取分类的传感器检测实验，确保能准确分类。
并对机械手运行系统进行调试，测试能否满足要求动作完成升降，伸缩，和左右旋转并依次进行复位，及到预定位置停止等基本操作。
为联机实验打下基础；2)对下位机PLC程序进行反复的调试实验；3)在实验室进行反复的整体调试实验；4)进行现场调试；4.4 监控系统的现场调试预期达到的目的：1）所开发的垃圾分拣机械手系统有较高的可靠性；2）通过按钮对每一个动作进行单独控制、对机械手进行垃圾分类动作进行预设控制。
3）垃圾分拣过程的关键参数能够实时显示并监控；4）利用仿真软件实现了机械手工作状态的虚拟监测，缩短了设计周期。
5）通过综合运用PLC技术、气压技术和远程控制技术，有效地解决了垃圾分拣机械手工作效率低的问题。
5.研究计划进度进度安排：第一阶段（2011年12月）：收集资料,阅读相关文献,外出调研；第二阶段（2012年1月）：编制下位机PLC程序，设计总体框架；第三阶段（2012年2月-3月）：对垃圾分拣机械手系统进行开发设计，并对所编制的PLC程序进行调试运行；第四阶段（2012年4月）：整理研究内容，撰写论文。
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