基于PLC的机械手臂控制系统设计的开题报告

plc控制机械手开题报告PLC控制机械手开题报告一、引言在现代工业生产中，机械手作为一种自动化设备，广泛应用于各个领域。

机械手的运动控制是其核心技术之一，而PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的控制器，被广泛应用于机械手的运动控制中。

本报告旨在探讨PLC控制机械手的原理、应用和优势。

二、PLC控制机械手的原理PLC控制机械手的原理是通过PLC控制器对机械手的各个关节进行精确的运动控制。

PLC控制器通过读取传感器的信号，判断机械手当前的位置和状态，并根据预设的程序进行相应的控制操作。

PLC控制器通过输出信号控制机械手的电机、气缸等执行机构，实现机械手的运动。

三、PLC控制机械手的应用1. 工业生产线：在工业生产线上，机械手可以代替人工完成重复性、繁琐的工作，提高生产效率和质量。

PLC控制机械手可以根据不同的工作需求，实现不同的动作模式和路径规划，适应不同的生产任务。

2. 仓储物流：在仓储物流领域，机械手可以实现货物的装卸、搬运和堆放等操作。

PLC控制机械手可以通过与仓储管理系统的联动，实现自动化的物流操作，提高仓储效率和准确性。

3. 医疗领域：在医疗领域，机械手可以用于手术辅助、药品配送等工作。

PLC控制机械手可以实现高精度的运动控制，提高手术的安全性和准确性。

四、PLC控制机械手的优势1. 灵活性：PLC控制机械手的程序可以根据实际需求进行灵活的修改和调整，适应不同的工作任务和工作环境。

2. 精确性：PLC控制机械手可以实现高精度的运动控制，可以精确到毫米甚至更小的尺度，提高工作的准确性和稳定性。

3. 可靠性：PLC控制机械手采用模块化设计，具有较高的可靠性和稳定性。

同时，PLC控制器还可以实现故障诊断和报警功能，及时发现和解决问题。

五、结论PLC控制机械手作为一种自动化设备，具有灵活性、精确性和可靠性等优势，在工业生产、仓储物流、医疗领域等各个领域得到广泛应用。

通过PLC控制器对机械手的运动进行精确控制，可以提高生产效率、减少人力成本，并且可以应对不同的工作需求和环境变化。

毕业设计（论文）开题报告1 选题背景及其意义1.1 课题来源本课题来自教师科研课题、教学需求和社会需要，是设计一种性能先进、满足教师教学、学生实践和模拟工业化生产的，基于PLC控制的多自由度卧式气动机械臂的设计。

它简化了结构，增加了可控性，可实现机械手在XZ平面的旋转90度，大臂的升降、伸缩，小臂的旋转、伸缩，手爪的抓紧和放松等功能，实现水平面定点取物和放物的功能，具有结构简单、操作方便、可靠性高等特点，为机电一体化教学提供了很好的范例，为工业化生产提供实用的机械手系统。

1.2 课题目的工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。

工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。

它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。

机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

在工业生产线中，机械手臂具有广泛的用途。

它是工作抓取和装配系统中的一个重要组成部分。

它的基本作用是从指定位置抓取工件送到另一个指定的位置进行装配。

机械手臂代替了人工的繁杂劳动，并且操作精度高，提高了质量和生产效率。

目前社会对机电一体化技术人员的需求日益增加。

1.3．课题意义近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。

电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进了电气比例伺服技术的发展。

现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。

PLC机械手控制系统开题报告XXX大学毕业论文(设计)开题报告课题名称:基于PLC的机械手控制系统设计学生姓名: XXX学号: 2007092158 学院: 机械电气工程学院专业、年级: 电气XXXX班指导教师: XXX 职称: XXX毕业论文(设计)起止时间:2011.3.10至2011.6.10一、本课题来源及研究的目的和意义:本课题来源:指导老师本课题的研究目的和意义:本课题目的主要是利用可编程控制器作为载体设计一套程序驱动机械手进行预订动作实现对笔的抓取并写出预设的文字，并可根据需求变化随时更改写出的文字。

理论上，机械手控制电路的设计是对于大入学里面学到的课程，例如电气控制系统与可编程控制器、机械基础、电路理论等课程的进一步巩固。

实践方面本课题将PLC应用于机械手的控制电路中，具有很强的PLC系统设计上意义。

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。

在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人门劳动强度，甚至危及生命。

机械手就是在这种条件下诞生的，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。

它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业。

机械手虽然目前还不如然手那样灵活，但它具有不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此获得日益广泛的应用。

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

开题报告电气工程及自动化基于PLC的机械手控制系统设计一、课题研究意义及现状机器人技术的发展带来划时代的变革。

机器人学是近40年来发展起来的一门交叉性学科，它涉及电子学、计算机科学、控制理论、传感器技术、机械学、仿生学、人工智能等学科领域。

目前，工业机器人与其它设备组成的生产线极大地提高了企业的生产率、提高和稳定了产品质量、大大缩短了产品更新换代的周期，机器人的出现和发展已使传统工业生产的面貌发生了根本性变化，使人类的生产方式从手工作业、机械化、自动化、跨入智能化的新时代。

机器人不仅在工业上应用愈来愈广，而且正在社会服务、海洋开发、宇宙空间、地下矿藏、抢险救灾、军事等领域开拓新应用，以代替人在其无法适应的特殊环境下工作，这将极大地扩展人类生产和活动范围，大大提高人类创造性劳动的能力。

目前国内机械手主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。

所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。

同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。

此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。

自1954年美国G.C. Devol发表“通用重复型机器人”专利论文和美国Consolidated发表“数字控制机器人”论文，揭开机器人的序幕以来，机器人的发展大致经过三代演变。

第一代是顺序控制的、示教再现型机器人。

它是以1962年AMF公司和Unimation公司的Versatran与Unimate为起始产品，依靠人们给予程序、能重复进行多种操作的系统。

由于不具有传感器的反馈信息，因此不能在作业过程中从外界获取信息，故应用范围和精度受到限制;第二代是装有小型计算机和用简单的传感器反馈信息的机器人。

机械手控制系统设计开题报告范文英文回答：Designing a control system for a robotic arm is a complex task that requires careful consideration of various factors. In this opening report, I will outline the key aspects involved in the design process.First and foremost, it is important to determine the specific requirements and objectives of the control system. This includes understanding the tasks that the robotic arm will perform, such as picking and placing objects or performing precise movements. For example, if the robotic arm is intended for assembly line operations, the control system should be designed to ensure accurate and efficient movement.Once the requirements are established, the next step is to select the appropriate control method. There are several control methods available, including position control,force control, and hybrid control. Each method has its advantages and disadvantages, and the choice depends on the specific application. For instance, if the robotic arm needs to exert a certain amount of force while gripping objects, force control would be the most suitable option.In addition to the control method, the selection of actuators and sensors is crucial in designing an effective control system. Actuators are responsible for the movement of the robotic arm, while sensors provide feedback to the control system, allowing it to adjust the arm's position and force. For example, if the robotic arm needs to maintain a certain level of grip force, a force sensor can be used to measure the force exerted by the arm.Furthermore, the control system should be designed to ensure safety and reliability. This involves incorporating safety features, such as emergency stop buttons orcollision detection sensors, to prevent accidents or damage to the robotic arm. Reliability can be achieved through redundancy in critical components, such as redundant sensors or actuators, to ensure the system can continueoperating even if a component fails.Lastly, the control system should be user-friendly and easy to operate. This can be achieved through the design of a user interface that allows operators to easily programand control the robotic arm. For example, a graphical user interface with intuitive icons and controls can simplifythe programming process.中文回答：设计机械手控制系统是一个复杂的任务，需要仔细考虑各种因素。

PLC机械手毕业设计（论文）开题报告洛阳理工学院毕业设计（论文）开题报告系（部）：电气工程及其自动化年月日（学生填表）课题名称PLC在机械手控制系统中的应用学生姓名专业班级课题类型指导教师职称课题来源1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。

目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。

国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。

使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。

如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。

目前已经取得一定成绩。

目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。

定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，量新产品达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。

更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。

同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。

目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。

所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。

同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。

此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。

2.研究的基本内容，拟解决的主要问题机械手也被称为自动手，auto hand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。

一、选题的理论意义与实际意义机械手在当今工业中有着举足轻重的作用,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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手技术设计的学科相当广泛，其一，它能部分的代替人工操作；其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工作的传送和装卸；其三，它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而的改善了工人的劳动条件，显著的提高了生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果。

但是归结起来是机械学和微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。

因此，机械手技术的发展必将带动其他技术的发展，机械手技术的发展和应用水平也可以从一个方面验证一个国家科学技术和工业技术的发展和水平，机械手由于其显著的优点而受到特别重视，机械手是工业机器人的一个重要分支，是提高生产率，对改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。

PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器，作为一种通用的工业控制器，其靠性高、抗干扰能力强：PLC由于采用现在大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，此外PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障是可以及时发出警报信息：PLC采用光电隔离和滤波技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响，此外PLC 还可在强、通用性好；开发周期短，功耗小。

对现代工业的发展具有很重要的意义。

同时在理论方面对于PLC控制的机械手设计提供一定的理论上的借鉴的意义。

二、论文综述国内外有关的学者对于PLC控制的机械手设计进行了相关的研究，并且取得了一定的研究的成果，具体的研究的成果如下所示：（一）国内研究现状俞国亮（2005）认为：机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。

一、选题的意义及国内(外)的研究概况目前国内外的技术水平现状：工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。

工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。

机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。

我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家 ,其中从事工业机器人研究和应用的有75家 ,共开发生产各类工业机器人约800台 ,90%以上用于生产中 ,引进工业机器人做应用工程的约500台。

计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。

在经济全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生产率，缩短订单处理时间等已成为生产企业的不断追求。

为了达到这一目标，它们越来越依赖于新一代的硬件和软件系统。

近年来，由于个人计算机（简称PC）的高速率和对硬件与软件的几乎无限制的开放，使得PC的应用迅猛增长。

将PC机CPU的高速处理性能和良好的开放性引入到计算机控制领域，形成了基于PC的控制系统。

随着计算机控制技术在机械手应用中的不断深入，具有独立控制器、程序可变、动作灵活、定位精度高、适用于可变换品种中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展。

各国大企业工业机械化生产过程不同程度实现了工业机械手的计算机控制。

伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。

因此机械手就在这样诞生了,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。

其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

plc机械手控制开题报告PLC机械手控制开题报告一、引言PLC（Programmable Logic Controller）是一种特殊的计算机控制器，广泛应用于工业自动化领域。

机械手作为一种重要的自动化设备，其控制系统的稳定性和精确性对于生产效率和产品质量至关重要。

本文旨在探讨PLC机械手控制系统的设计与优化，以提高生产线的效率和可靠性。

二、PLC机械手控制系统的设计要求1. 系统稳定性：机械手控制系统对于运动的精确性和稳定性要求较高，需要能够准确控制机械手的位置、速度和力度。

2. 灵活性：机械手在工业生产中需要适应不同的工件和工艺要求，控制系统应具备一定的灵活性，能够快速适应不同的生产需求。

3. 安全性：机械手在工作过程中需要保证操作人员的安全，控制系统应具备相应的安全保护机制，如碰撞检测和急停功能。

4. 可扩展性：随着生产需求的变化，机械手控制系统可能需要进行升级或改造，因此控制系统应具备一定的可扩展性，能够方便地进行系统升级或扩展。

三、PLC机械手控制系统的硬件设计1. PLC选择：根据实际需求，选择适合的PLC型号和规格。

常见的PLC品牌有西门子、施耐德、三菱等，根据需求选择合适的品牌和型号。

2. 传感器选择：机械手控制系统需要使用传感器来获取机械手的位置、速度和力度等信息。

根据具体的应用场景选择合适的传感器，如光电传感器、压力传感器等。

3. 执行器选择：机械手的动作需要通过执行器来实现，如气缸、伺服电机等。

根据机械手的负载和运动要求选择合适的执行器。

四、PLC机械手控制系统的软件设计1. 编程语言选择：PLC的控制程序可以使用多种编程语言进行编写，如Ladder Diagram（梯形图）、Structured Text（结构化文本）等。

根据实际需求选择合适的编程语言。

2. 程序逻辑设计：根据机械手的工作流程和逻辑要求，设计相应的程序逻辑，包括机械手的运动控制、传感器数据的处理和安全保护机制等。

基于plc的机械手控制系统设计开题报告一、引言随着工业化发展的不断加快，机械手在生产过程中越来越多地受到重视，它能够实现效率高、成本低的自动化装配。

而机械手控制系统的设计一直是当今最具前景的研究课题之一。

现代机械手控制系统一般采用PLC作为控制器，因为PLC具有快速反应、可靠性高、灵活性强等优势，能够快速准确地实现机械手的控制。

本文将从以下几个方面对基于PLC的机械手控制系统设计进行研究： 1. 简要介绍机械手及其控制原理;2.PLC技术及其在机械手控制中的应用;3. 设计机械手控制系统的主要步骤;4.对机械手控制系统的有效性进行分析。

二、机械手及其控制原理机械手是一种具有多轴运动的装置，由传感器、传动机构和控制系统组成，能够根据信号或者程序实现多轴运动，完成特定的操作任务。

机械手的控制原理是根据转子位置信号控制传动机构，使机械手实现多轴运动，从而完成操作任务。

具体来说，机械手的控制系统一般由传感器、控制器、传动机构等组成，传感器负责采集转子位置信号，控制器根据信号计算出控制命令，传动机构接收并执行控制命令，从而实现机械手的多轴运动。

三、PLC技术及其在机械手控制中的应用PLC(Programmable Logic Controller)是一种可编程的逻辑控制器，它由微处理器、存储器、I/O模块和外围设备组成。

它具有快速反应、可靠性高、灵活性强等特点，能够快速准确地实现机械手的控制。

PLC在机械手控制中的主要应用有：1. PLC可以根据传感器输入的转子位置信号，快速准确地计算出控制命令，从而实现机械手的多轴运动;2.PLC可以根据程序自动执行多个机械手操作步骤，实现连续化生产;3. PLC可以根据实时输入的信号，实现机械手的自适应控制，使之能够在不同的环境中运行。

四、设计机械手控制系统的主要步骤1. 需求分析：根据实际工况，分析机械手控制系统的功能需求，确定系统的性能要求；2. 系统结构设计：确定机械手控制系统的结构，并设计控制器、传感器、传动机构等硬件的选型；3. 系统软件设计：根据系统的功能特点，设计PLC程序，使机械手能够根据信号或者程序实现多轴运动；4. 系统调试：调试机械手控制系统，完成系统的调试工作，使机械手能够正常运行；5. 系统实施：将机械手控制系统投入到实际工况中，实施系统，使机械手能够实现自动化装配。