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哈尔滨工程大学

机械系统设计课程设计

题目：机械手课程设计

院系：机电工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

学号：**********

姓名：***

指导教师：***

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目录

前言3

第一章绪论4

1.1课题背景与现实意义4

1.2PLC概况及在机械手中的应用5

1.3本文的主要工作7

第二章搬运机械手总体设计方案7

2.1搬运机械手结构及其动作7

2.2机械手的控制过程8

2.3机械手的控制要求8

第三章搬运机械手硬件系统设9

3.1机械手的结构9

3.2电气控制的设计10

3.3操作面板及动作说明11

3.4I/O分配12

第四章搬运机械手的软件系统设计13

第五章结论16

谢辞16

参考文献18

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机械手控制程序

前言

机械手：mechanicalhand，也被称为自动手，autohand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。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，广泛应用于机械制造冶金部门。

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越多、

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。

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；按适用范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。

机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动

生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的

控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危

险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能

进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。

机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制

出第一台机械手。

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