机械手自动化控制
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计物料分拣机械手的自动化控制系统设计是一项关键性的任务，它决定着整个系统的性能和效率。
以下是一个基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计的详细说明。
1.系统概述：物料分拣机械手自动化控制系统旨在提高物料分拣过程的效率和准确性，降低人工成本。
该系统可以根据预设的程序自动完成物料的分拣、搬运和堆放操作。
2.硬件设计：物料分拣机械手的硬件设计主要包括机械结构、传感器、执行器和控制器。
机械结构设计要考虑平稳且高速的物料搬运，确保机械手的刚性和稳定性。
传感器用于检测物料的位置、形状和重量等信息，可选用光电传感器、压力传感器等。
执行器通常使用伺服电机或气动元件，以保证机械手的准确控制。
控制器可以选用PLC控制器或单片机等，用于控制整个机械手系统的运动。
3.软件设计：物料分拣机械手的软件设计包括运动控制算法和分拣策略。
运动控制算法负责计算机械手运动轨迹和速度，使其能够快速和准确地搬运物料。
分拣策略主要包括物料的分类和堆放规则，根据物料的属性和目标位置，选择最优的分拣路径和顺序。
4.系统优化：为了提高系统的性能和效率，可以考虑以下优化措施：-优化机械结构，提高机械手的速度、精度和稳定性。
-优化传感器的选型和布置，提高物料检测的准确性和灵敏度。
-优化运动控制算法，减少机械手的运动时间和能耗。
-优化分拣策略，提高分拣的准确性和效率。
-进行系统的实时监控和故障诊断，及时发现和解决问题。
5.系统测试和调试：在系统设计完成后，需要进行系统测试和调试，以验证系统的性能和稳定性。
测试内容包括机械手的精度和速度测试，传感器的准确性和灵敏度测试，以及软件算法的测试和验证。
通过测试和调试，可以对系统进行进一步的优化和改进。
总结：基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计涉及到多个方面，包括机械结构设计、传感器选型、执行器选择、控制器选型、软件算法设计等。
通过系统的优化和调试，可以提高物料分拣的效率和准确性，降低人工成本。
简易机械手PLC控制
简易机械手PLC控制简介在制造业中，机械手是一种关键的工业自动化设备，用于处理和搬运物品。
机械手的控制非常重要，它决定了机械手的精度和效率。
PLC （可编程逻辑控制器）是一种常用的控制设备，它可以编程来控制机械手的运动和动作。
本文将介绍如何使用PLC控制一个简易机械手的运动。
所需硬件和软件•一台简易机械手•一个PLC设备•一个用于编程的PLC软件步骤步骤一：连接PLC设备和机械手首先，将PLC设备连接到机械手控制器上。
确保连接正确，以便PLC能够发送指令给机械手控制器。
步骤二：安装PLC软件并编程在电脑上安装PLC软件，并启动软件。
创建一个新的项目，并选择适当的PLC类型和通信配置。
然后，开始编程。
步骤三：设置输入输出（IO）点在PLC软件中，设置适当的输入输出（IO）点，以接受和发送信号。
例如，设置一个输入点来接收机械手的位置信号，以便PLC可以确定机械手的当前位置。
同时，设置一个输出点来发送控制信号给机械手，以控制它的动作。
步骤四：编写程序逻辑使用PLC软件编写机械手的控制程序。
根据机械手的需求，编写逻辑来控制机械手的运动和动作。
例如，如果机械手需要抓取一个物体并将其放置到另一个位置，那么编程逻辑应该包括机械手的移动和抓取指令。
确保编写的逻辑合理且有效。
步骤五：测试和调试在PLC软件中，模拟机械手的动作并进行测试。
确保PLC能够正确地控制机械手的运动。
如果发现错误或问题，进行调试并修正程序逻辑。
步骤六：上传程序到PLC当测试和调试完成后，将编写的程序上传到PLC设备中。
确保上传的程序可以在PLC上正确运行。
步骤七：运行机械手一切准备就绪后，运行机械手。
PLC将根据编写的逻辑控制机械手的运动和动作。
结论使用PLC控制机械手是一种常见的工业自动化方法。
通过编写合理的程序逻辑，PLC可以控制机械手的运动和动作，提高生产效率和精度。
希望本文能够帮助读者了解如何使用PLC控制简易机械手。
机械手控制总结9篇
机械手控制总结9篇第1篇示例：机械手控制是现代工业自动化领域中非常重要的技术之一，它可以通过程序控制来完成复杂的操作任务，如搬运、装配、焊接等。
在很多工业生产领域，机械手已经取代了人工劳动，提高了生产效率和产品质量。
下面将从机械手控制的原理、分类、控制方法以及优缺点等方面进行总结。
一、机械手控制的原理机械手控制的原理是通过传感器采集目标物体的信息，然后由控制器对其进行处理，最后输出相应的控制信号驱动执行器实现目标动作。
传感器的作用是采集目标物体的位置、形状、颜色等信息，而控制器则根据传感器采集到的信息来计算出目标物体的位置和姿态，再通过控制算法生成相应的控制信号，驱动执行器完成动作。
根据不同的控制原理和结构特点，机械手控制可以分为多种类型，主要包括以下几种：1.基于位置的控制：通过设定目标位置和姿态，控制机械手执行相应的动作。
2.基于力控制：通过力传感器检测执行器以及目标物体之间的力，实现柔性操控和力量适应性。
3.基于视觉的控制：通过相机等视觉传感器采集目标物体信息，实现机械手对目标物体的识别和跟踪。
1.基于PID控制算法：PID控制算法是一种经典的控制算法，通过比例、积分、微分三个控制环节来调节执行器的输出。
2.基于模糊控制：模糊控制是一种适用于非线性系统的控制方法，通过模糊逻辑和模糊推理来实现目标控制。
3.基于神经网络控制：神经网络控制是一种模仿人脑神经元结构和工作原理的控制方法，能够应用于复杂系统的建模和控制。
1.优点：（1）提高生产效率：机械手可以24小时不间断工作，不受疲劳和情绪影响，能够大幅提高生产效率。
（2）提高产品质量：机械手运动精度高、重复性好，可保证产品加工的精度和一致性。
（3）减少人力成本：机械手可以代替人工进行危险、繁重和重复性工作，降低了人力成本。
2.缺点：（1）高成本：机械手的购买、安装和维护都需要巨额投资，对企业资金压力较大。
（2）技术要求高：机械手控制需要专业人员进行研发和维护，对技术人才的要求较高。
基于PLC的工业机械手自动化控制系统设计研究
基于PLC的工业机械手自动化控制系统设计研究摘要：目前工业现代化的发展趋势下，工业机械手的应用范围广、作用大，但受限于技术条件，传统的工业机械手自动化控制系统存在效率偏低、控制误差大等情况，严重干扰了其使用，不利于保障工业生产的安全性、高效性。
现阶段技术发展的过程中，针对传统工业机械手自动化控制系统存在的问题，有关人员可利用PLC来进行设计优化。
基于此，本文重点分析了PLC条件下工业机械手自动化控制系统的设计优化策略，对实际工作具有借鉴意义。
关键词：工业机械手；自动化控制系统；PLC技术；设计要点工业作为国民经济的支柱产业，在当前技术发展的过程中保持着高速发展的状态，许多新技术被应用到了生产中，有效保障了生产效率、安全，为企业、行业创造了更大的效益。
工业机械手在现代工业领域有着突出的应用，在自动化控制技术发展的今天，推动智能化，构建工业机械手自动化控制系统成为了各工业企业的关键任务，每个工业企业都需要根据自身的生产特点，立足工业机械手存在的问题，利用PLC优化工业机械手自动化控制系统，保障系统性能与功能。
1.PLC的基本概述许多的工业生产任务中，PLC都有突出的应用，如利用PLC能实现设备的打开/闭合控制，这一控制状态下开关能依据计算机内的逻辑程序顺序执行有关的控制操作，再由逻辑关系为前提启动保护动作，采集逻辑控制环节的非线性规律数据。
PLC技术的特殊性决定了其无论执行哪一功能，均是由电气与计算机辅助完成的，最初的技术理论下，一些发达国家提出了新的研究方向，改造了电气控制技术，在此技术优化条件下部分企业提出了与集成电路、电子电路有关的行为控制器，得到了可编译逻辑控制器原理[1]。
随着各行各业对PLC技术的依赖性显著增强，PLC兼具数字统计、行为处理、人机交互等多种功能，在进入大数据时代后，PLC超越了人工智能技术，在很多方面都有突出应用。
当前的行业内，PLC 控制技术越发成熟，传输性能良好、抗干扰能力强、可靠性好，在未来具有广阔的发展前景。
气动机械手的自动控制和上位机监控设计
气动机械手的自动控制和上位机监控设计气动机械手是一种基于气动技术的机械手臂，其灵活性和高效性使其被广泛应用于工业自动化生产线中的各种任务。
为了更好地控制和监控气动机械手的运行，现在的工控系统中往往采用自动控制和上位机监控技术。
本文主要论述气动机械手自动控制和上位机监控设计方面的开发与应用。
一、气动机械手自动控制技术气动机械手的自动控制技术是指利用现代控制技术，使气动机械手能够自动执行特定的任务。
在气动机械手的自动控制过程中，可分为三个部分：控制器、传感器和执行器。
其中，控制器负责对传感器的数据进行处理和控制指令的发出，传感器则负责采集气动机械手的位置、速度、方向等数据，执行器负责将指令转化为运动状态，从而实现气动机械手的自动控制。
在气动机械手自动控制中，重要的控制算法之一是PID控制算法，其可以对机械手的位置进行闭环控制。
PID控制算法的核心是三个参数：比例系数(Kp)、积分系数(Ki)和微分系数(Kd)。
具体来说，是通过根据当前的偏差与目标值的差异得到比例增益，累加历史偏差得到积分增益，考虑偏差的变化速率得到微分增益，通过对这三个增益值进行加权求和得到最终的控制量，从而实现气动机械手的自动控制。
二、气动机械手上位机监控技术气动机械手上位机监控技术是指在控制气动机械手的过程中，通过上位机的软件进行数据的收集、处理和分析，从而监控气动机械手的运行状态。
在实际应用中，上位机监控技术的核心是通过网口实现机械手和上位机之间的通信，或者通过CAN总线实现多个机械手之间的通信，通过数据采集、图像处理和实时监测等功能，实现对气动机械手的远程监控。
在气动机械手上位机监控中，界面设计是一个非常重要的方面。
通常采用图形界面软件设计气动机械手上位机监控系统，从而方便用户对系统进行操作和监控。
例如，在图形界面中可以实现气动机械手运动轨迹的显示、任务的设定、实时状态的监控和错误的报警等功能。
此外还可以将采集的数据进行实时处理、分析和模拟，从而为用户提供可靠的数据支持。
plc机械手实验报告
plc机械手实验报告PLC机械手实验报告引言：PLC（可编程逻辑控制器）机械手是一种自动化控制系统，它通过编程来控制机械手的运动和动作。
本次实验旨在通过搭建一个基于PLC的机械手系统，探索其在工业自动化中的应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉PLC机械手的基本原理和操作方法，了解其在工业生产中的应用，并通过实际操作来加深对PLC机械手的理解。
二、实验器材本次实验所使用的器材包括PLC控制器、机械手、传感器、电源等。
三、实验步骤1. 搭建机械手系统：首先，将机械手与PLC控制器相连接，并将传感器与机械手连接，确保各个部件之间的正常通信。
2. 编写PLC程序：根据机械手的运动要求，编写PLC程序，包括机械手的起始位置、目标位置、运动速度等参数。
通过PLC编程软件，将程序下载到PLC控制器中。
3. 调试机械手系统：启动PLC控制器，通过操作界面对机械手进行调试。
观察机械手的运动轨迹，检查是否符合预期要求。
如有需要，可以进行调整和优化。
4. 测试机械手功能：通过给定的输入信号，测试机械手的各项功能是否正常。
例如，通过传感器检测物体的位置，判断机械手是否能够准确地抓取和放置物体。
5. 实验数据记录与分析：记录实验过程中的数据，如机械手的运动轨迹、抓取物体的成功率等。
通过对数据的分析，评估机械手系统的性能和稳定性。
四、实验结果与讨论经过实验，我们成功搭建了一个基于PLC的机械手系统，并进行了相关测试。
通过观察机械手的运动轨迹和测试结果，我们可以得出以下结论：1. PLC机械手具有较高的精度和稳定性，能够准确地执行各项任务。
通过编写PLC程序，我们可以实现机械手的自动化控制，提高生产效率。
2. 机械手的运动速度可以根据实际需求进行调整，以适应不同的生产环境。
通过调整机械手的运动速度，我们可以提高生产效率，减少生产成本。
3. 机械手的抓取和放置功能表现出较高的准确性和稳定性。
通过传感器的检测，机械手能够准确地抓取和放置物体，避免了人工操作的误差。
机械手自动控制设计
机械手自动控制设计机械手自动控制设计机械手是一种多自由度、具有远程操作和精密定位能力的机器人。
由于机械手具有可编程性和灵活性，因此在工业生产、医疗卫生、军事领域和日常生活中都有广泛的应用。
机械手能够自动执行复杂的任务，节省了人工，提高了工作效率。
机械手的自动控制是机械手实现自主操作的核心技术，其设计涉及到机械、电子、计算机等多个领域。
机械手自动控制设计的基础是对机械手运动学和动力学特性的深入了解。
机械手的自动控制需要舵机、编码器、传感器等多种硬件设备和控制算法的支持，实现对机械手进行精准的控制。
机械手的自动控制涉及到硬件和软件两个方面，其中硬件主要是机械手结构的设计及其所搭载的电子元件和传感器，而软件则主要是机械手的控制算法和编程。
对于机械手的控制，常用的控制方式有伺服控制和步进控制。
伺服控制具有反馈控制功能，可以实现机械手姿态的闭环控制。
步进控制则可以使机械手以确定的步长进行运动，通常适用于较低速度和低精度的应用领域。
对于机械手的运动轨迹规划和控制，经典的方法是采用PID控制器进行控制，通过对位置、速度和加速度三个参数的调整实现对机械手运动的精细控制。
近年来，基于深度学习和神经网络控制的机械手控制算法也逐渐得到应用。
机械手的自动控制设计需要充分考虑机械手应用领域的要求和功能需求。
对于普通工业应用，通常需要机械手能够快速、精准地完成各种物料的抓取和装卸任务。
对于机器人辅助手术等医疗领域的应用，则需要机械手拥有更高的运动精度和控制精度，以保证手术的效果。
在人机交互和协助系统的应用中，则需要机械手能够提供安全、可靠的服务，避免对人体、环境或财产造成潜在的威胁。
总的来说，机械手自动控制设计需要从机械、电子和计算机三个角度对机械手进行综合考虑，满足不同应用领域和需求下的机械手自主操作需求。
在不断技术进步和应用拓展的过程中，机械手的自动控制设计将会迎来更广阔的发展前景。
自动化机械手臂的精确控制与灵巧操作方法研究
自动化机械手臂的精确控制与灵巧操作方法研究现代工业生产中，自动化机械手臂作为一种高效、精准的生产装置，广泛应用于各个领域。
机械手臂能够完成各种复杂的操作任务，如搬运、装配、焊接等，极大地提高了生产效率和产品质量。
然而，在实际应用中，机械手臂的精确控制和灵巧操作仍然面临许多挑战，需要进行深入的研究与探索。
一、机械手臂的结构与控制系统机械手臂通常由机械结构、传动装置、传感器、控制系统等部分组成。
机械结构是机械手臂的骨架，确定了机械手臂的运动范围和载荷能力。
传动装置用于驱动机械手臂进行各种运动，常见的传动装置包括电机、减速器等。
传感器可以实时监测机械手臂的位置、速度、力度等参数，为控制系统提供反馈信息。
控制系统是机械手臂的大脑，根据传感器反馈信息调整机械手臂的运动轨迹和力度，实现精确控制和灵巧操作。
二、精确控制算法的研究精确控制是机械手臂的关键技术之一，直接影响着机械手臂的定位精度和运动稳定性。
目前，常见的机械手臂控制算法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
PID控制是一种经典的控制算法，通过比例、积分、微分三个部分来调节机械手臂的位置和速度。
模糊控制是一种基于模糊逻辑推理的控制方法，能够很好地处理非线性系统的控制问题。
神经网络控制则是一种基于人工神经网络的控制方法，具有良好的自适应性和泛化能力。
研究人员可以根据不同的应用场景选择合适的控制算法，提高机械手臂的精确控制能力。
三、灵巧操作策略的探索灵巧操作是机械手臂的另一个重要技术难点，主要包括目标检测与识别、路径规划与优化、力度控制与调节等方面。
目标检测与识别是指机械手臂需要识别和定位目标物体，为机械手臂的操作提供准确的目标位置信息。
路径规划与优化是指根据目标物体的位置和形状，设计出最优的运动轨迹，使机械手臂能够高效地完成操作任务。
力度控制与调节是指机械手臂需要根据目标物体的性质和要求，调节力度和力量分配，避免对物体造成损坏或变形。
通过研究灵巧操作策略，可以提高机械手臂的操作灵活性和适应性，满足不同场景下的操作需求。
项目6：机械手自动控制
( a ) 功能图
(b)指令表
图6-32回原点方式的顺序功能图及指令表
自动方式程序
S0 M8041 M8044 Y000 下降 S20 X1 下限 SET S21 T0 S22 X2 上限 T0 Y001 K10
Y002 上升
S23 Y003 右移 X4 右限 Y000 下降 S24
X1 T1 S26 X2 X4 下限
能力目标 （1）掌握控制系统常用的工作方式及控制面板的 设计； （2）掌握用PLC对简易机械手控制的设计方法； （3）掌握工程中PLC的选型及硬件配置。
6.1 任务分析
机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构， 是机器人的关键部件之一。 机械手可避免人体受到高温、腐蚀及有毒气体等因 素的危害，降低工人的劳动强度。
5
e 9 (b)
7
分支
合并
6.2.2 步进顺控指令(STL和RET) 6.2.2.2 STL指令
S22 S22 X2 S23 LD S23 Y2 X2 SET S23 STL Y2 STL OUT LD SET STL S22 Y2 X2 S23 S23
a) 状态图
b) 梯形图 图6-3 STL 指令使用说明
S 20 Y1 X7 SET S 21 RET X1 Y5
6.2.5 步进顺控指令应用注意事项
一、与STL步进触点相连的触点应使用LD 或LDI指令。最后一个STL电路结束时必须 使用RET指令，否则会出现“程序语法错 误”信息。
二、初始状态可由其他状态驱动，但运行 开始时，必须用其他方法预先作好驱动， 否则状态流程不可能向下进行。
LD SET STL LD SET STL LDI OUT LD SET STL LDI OUT LD SET STL OUT LD SET STL LDI OUT LD SET STL LDI OUT LD OUT RET END
机械手自动控制设计
机械手自动控制设计摘要机械手是一种能够模拟人的手臂运动的工具。
通过自动控制机制，机械手能够实现精确的动作，广泛应用于工业生产线、医疗机器人和服务机器人等领域。
本文将介绍机械手自动控制设计的相关内容，包括机械手的结构和原理、自动控制系统的设计和应用场景等。
1. 机械手的结构和原理机械手由多个关节组成，每个关节可以作为一个独立的自由度进行运动。
常见的机械手结构包括串联型、并联型和混合型。
串联型机械手的关节依次连接，可以实现复杂的运动轨迹；并联型机械手的关节通过平行连接，可以实现较高的稳定性和刚度；混合型机械手采用串并联结构的组合，兼具了串联型和并联型的优点。
机械手的运动是由电机驱动的。
电机将电能转换为机械能，通过传动装置驱动机械手的关节运动。
常见的电机类型包括直流电机、步进电机和伺服电机。
直流电机结构简单，控制方便，适用于低功率和低速应用；步进电机能够精确控制转角，适用于高精度应用；伺服电机能够实现闭环控制，在高速、高精度应用中表现出色。
2. 自动控制系统的设计机械手的自动控制系统包括感知、决策和执行三个层次。
感知层负责获取环境信息，包括视觉、力觉和位置等；决策层根据感知信息做出决策，确定机械手的动作；执行层控制机械手的关节运动，完成决策层指定的任务。
2.1 感知层设计感知层主要通过传感器获取环境信息。
常用的传感器包括摄像头、力传感器和位置传感器等。
摄像头可以获取图像信息，用于机械手对工件的识别和定位；力传感器可以测量机械手与工件之间的力和压力，用于力控制和力反馈；位置传感器可以测量机械手的关节位置，用于位置控制和位置反馈。
2.2 决策层设计决策层主要包括机械手的轨迹规划和动作生成。
轨迹规划是指给定起始点和目标点，确定机械手的运动路线；动作生成是指根据轨迹规划生成机械手的具体动作序列。
常用的算法包括插补算法、路径规划算法和运动学算法等。
2.3 执行层设计执行层主要由控制器和执行器组成。
控制器通过对电机的控制来驱动机械手的关节运动；执行器负责将电机的转动转化为机械手的关节运动。
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1、机械手发展经历与主要构成机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人。
1.1发展历史机械手首先是从美国开始研制的。
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。
该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。
这就是所谓的示教再现机器人。
现有的机器人差不多都采用这种控制方式。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。
作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。
这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工、原子能和制药等行业。
1.2构成部分机械手主要由手部、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、托持型和吸附型等。
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、伸缩、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，机械手的灵活性越大，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。
同时接收传感器反馈的信息，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。
1.3机械手分类机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用X围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
1.4多关节机械手的优势多关节机械手的优点是：动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作。
随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度与作业空间等提出越来越高的要求。
多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。
1.5机械手发展大事记1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
（电磁铁工件抓放机构）1962年，美国联合控制公司试制成一台数控示教再现型机械手。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于±1毫米。
联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。
2、基于S7-200的机械手PLC控制程序S7-200 PLC(Program Logic Controler)是德国西门子公司生产的小型可编程控制器，具有良好的可扩展性、价格低廉、指令功能强大, 十分适合在机械手控制系统中应用。
但一般在工业机器人执行机械手机构多为形状简单的夹钳式、托持式、吸附式等结构,其结构和抓握目标物的原理决定了其有限的抓握功能。
随着机器人应用X围的日益扩大和向智能化、拟人化方向的发展, 其手部也有多指多关节的拟人化要求；另外在工伤、事故中断手的残疾人也需要功能价格比高的多关节机械手。
为此我们研制出一套新的基于S7-200 PLC的多关节机械手控制系统，该系统动作简便、线路设计合理、具有较强的抗干扰能力，保证了系统运行的可靠性，降低了维修率，提高了工作效率。
由于PLC控制受环境的限制，在使用过程中会受到各种干扰，影响系统的可靠性。
因此必须采取各种抗干扰措施，以提高控制系统的可靠性。
3、西门子公司与S7-200主要参数功能介绍西门子股份公司（SIEMENS AG FWB：SIE, NYSE：SI）是世界最大的机电类公司之一，1847年由维尔纳·冯·西门子建立。
如今，它的国际总部位于德国慕尼黑。
西门子股份公司是在法兰克福证券交易所和纽约证券交易所上市的公司。
2005年，西门子全集团在190个国家和地区雇用员工460,800人，全球收入为754.45亿欧元（2004年为702.37亿欧元），税后利润较2004年的36.6亿欧元降至24.2亿欧元。
西门子是一家大型国际公司，其业务遍与全球190多个国家，在全世界拥有大约600家工厂、研发中心和销售办事处。
公司的业务主要集中于6大领域：信息和通讯、自动化和控制、电力、交通、医疗系统和照明。
西门子的全球业务运营分别由13个业务集团负责，其中包括西门子财务服务XX和西门子房地资产管理集团。
此外，西门子还拥有两家合资企业——博士－西门子家用电器集团和富士通计算机（控股）公司。
S7-200 是一种小型的可编程控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测与控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
3.1适用X围S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。
使用X围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。
应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业与民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。
如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。
S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU可供选择使用。
3.2模拟电位器CPU221/222 1个CPU224/224XP/226 2个3.3脉冲输出2路高频率脉冲输出（最大20KHz），用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
3.4电池模块用于长时间数据后备。
用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约5天。
选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。
电池模块插在存储器模块的卡槽中。
3.5各型号的优点CPU221本机集成6输入/4输出共10个数字量I/O点。
无I/O扩展能力。
6K字节程序和数据存储空间。
4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。
1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
非常适合于小点数控制的微型控制器。
CPU222本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。
可连接2个扩展模块。
6K字节程序和数据存储空间。
4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。
1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
非常适合于小点数控制的微型控制器。
CPU224本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。
可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。
13K字节程序和数据存储空间。
6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
I/O端子排可很容易地整体拆卸。
是具有较强控制能力的控制器。
CPU224XP本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。
可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。
13K字节程序和数据存储空间。
6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
I/O端子排可很容易地整体拆卸。
用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。
可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。
4、机械手设计要求与功能图3.1机械手模拟控制窗口如图所示。
图中机械手可抓紧、放送工件，可上下、左右移动，模拟界面的右侧为按控制要求设计的操作台。
4.1控制要求机械手设有调整、连续、单周与步进四种工作方式，工作时要首先选择工作方式，然后操作对应按钮。
4.2机械手运行方式4.2.1调整工作方式可按相应按钮实现左移、右移、上移、下移、加紧、放松各个动作的单独调整。
4.2.2连续工作方式按下起动按钮，机械手按下降→加紧→上升→右移→下降→放松→上升→左移的顺序周而复始的连续工作；按下停止按钮，机械手将自动结束本周期的工作，回到原位后停止。
按下急停按钮，系统立即停车。
4.2.3单周工作方式按下起动按钮后，机械手按下降→加紧→上升→右移→下降→放松→上升→左移的顺序自动工作一个周期停止。
若要再工作一个周期，可再次按下起动按钮。
按下停止按钮，机械手将自动结束本周期的工作，回到原位后停止。
按下急停按钮，系统立即停车。
步进工作方式每按一次起动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。
按下急停按钮，系统立即停车。
4.3程序设计要点由机械手的工作过程可知，这是一个典型的顺序控制系统。
为此，可从机械手的连续工作方式入手编写程序。
首先应绘出连续工作时的功能表图，然后直接列写逻辑表达式，用触点线圈指令编程，也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。
为了将每一步的工作状态显示出来，动画模拟软件使用了内部存储器位M51、M52、M53、M54、M55、M56、M57、M40、M41来分别表示①～⑧的运行状态。
编程过程中，需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题，虽然①、⑤步都是下降操作，但却具有不同的意义，①步下降是空钩下降，而⑤步下降则是夹着工件下降。
③、⑦步的上升操作也是这样。
单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。
其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期，一般在下降的启动回路想办法。
单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。
即设法在每一步工作结束后，不是直接启动下一步的工作，而是等待启动按钮的命令后再工作。
4.4程序结构框图5、结论该设计方式初步满足了设计要求，实验证明能够按照设定的工作方式稳定运行。
以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路，实际上也可以采用分段跳转的办法来完成这三种操作。
这种方法编制的程序结构清晰，但程序数量长于前一种方法。
机械手在我国的经济建设中担当着重要的角色，随着我国现代化经济建设的高速发展，我国制造行业所面临的国际社会的巨大竞争压力和挑战日益加剧。