摘 要在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制、计算机系统、 机器人等。
其中工业机器人是相对较新的机械电子设备，它在现代化工业生产中正扮演 着越来越重要的角色。
全自动化工业机械手有能模仿人手和手臂的某些动作功能，用固定程序搬运，抓取 物体或操作工具的自动操作装置，机械手主要由手部和运动机构组成。
按照搬运或者抓 去的物件形状、尺寸、重量、材料和作业环境等的要求的不同，手部有几种结构形式， 吸附型，托持型和夹持型等。
运动机构的功能是使手部完成各种动作：移动、转动等运 动来实现规定的动作。
机构的伸缩、升降和旋转等运动方式，称为机械手的自由度。
本 设计选用三自由度直角坐标型工业机器人，其工作方向为四个直线方向，是通过滚珠丝 杠来实现小臂与大臂的伸缩，升降。
而这些动作都是通过在步进电机的带动下进行。
在 控制器的作用下， 它将执行将工件从一条流水线抓取并运送到另一条流水线这一简单的 动作。
本篇论文主要对机械手的传动部分滚珠丝杠与步进电机进行了计算， 计算内容主要 包括工业机器人的传动机构的设计，以及其机械传动装置的选择。
另外对控制部分的描 述主要有单片机的控制方案，接线原理图以及程序流程图等。
关键词：三自由度，直角坐标，工业机器人ABSTRACTIndustrially, automatic control systems have a wide range of applications, such as automation machine tool control, computer systems, robotics. The industrial robot is a relatively new machinery and electronic equipment in the modern industry, it is playing a more and moreimportant role.Fully automated industrial machinery hand can imitate hand and arm some action function, with fixed procedures handling, grasping an object or operation tool for automatic operation device, the manipulator is mainly composed of a hand and the movement mechanism. According to the transporting or catch to object shape, size, weight, materials and working environment of the different requirements, hand there are several structure forms, adsorption, supporting and clamping type. Motion mechanism is the function of the hand to complete a variety of actions: moving, rotating movement to achieve the required action. Body stretching, lifting and rotating movement, known as the degrees of freedom manipulator. The design of three degree of freedom industrial robot in Cartesian coordinate type, which is composed of four linear direction, through ball screw to realize small arm and the arm stretching, lifting. These movements are all based on the stepper motor driven by. Under the action of the controller, it will perform a workpiece from one production line to crawl and transported to another line of this simple action.This paper focuses on the manipulator drive portion of the ball screw and the stepping motor were calculated, calculate the content mainly includes industrial robot design of the transmission mechanism, and the mechanical transmission device selection. In addition to the control part of the description there are singlechip microcomputer control scheme, the wiring diagram and the program flow diagram.Key words ：three degrees of freedom,Cartesian coordinates , industrial robot目 录1 绪论 (1)1.1 装配机械手的概述.................................................................错误！未定义书签。
基于运动控制技术的三关节机械手控制系统改造发表时间：2020-07-21T15:34:54.773Z 来源：《科学与技术》2020年第7期作者：唐辉1 张华1 陈志亮1 金杰峰2 张浩2[导读] 介绍了一套基于运动控制技术的三关节机械手控制系统，摘要：本文介绍了一套基于运动控制技术的三关节机械手控制系统，用于对原有老式三关节机械手的改造。
新系统采用运动控制器和交流伺服电机取代原有自整角机系统，实现三关节机械手的主从同步动作。
新系统基于运动控制技术对主从操作的三关节手进行功能扩展，实现从手的单独自动控制，便于操作使用。
关键词：三关节机械手；交流伺服电机；运动控制；主从同步1引言四0四公司某车间的三关节机械手使用时间已较长，原控制系统相对落后，电气故障率较高，不易维修，且配件采购困难。
为避免三关节机械手故障引起停产而影响产能，急需采用新技术对现有三关节机械手控制系统进行升级改造。
2三关节机械手结构三关节机械手具有7个自由度，采用肩、肘、腕关节配置结构；机械手采用悬挂式安装、刚性传动方式，传动链完全由齿轮组成，其中腕、肘关节的运动为齿轮差动机构【1】，如图1所示。
图 1 三关节机械手三关节机械手由一支主手、一支从手、控制柜和操作盒组成。
主手由驱动装置、传动轴、肩关节、肘关节、腕关节及手把组成，从手的组成结构与主手基本一致，只是将手把换成夹钳。
3原有三关节机械手系统原有三关节机械手系统采用自整角机实现主从随动。
自整角机是一种对角位移或角速度的偏差有自整步能力的控制电机，可利用自整步特性将转角变为交流电压或由交流电压变为转角。
两台或多台电机通过电路连接，使机械上互不相连的两根或多根转轴自动地保持相同的转角变化或同步旋转【2】。
图 2 自整角机同步系统示意图成对使用的自整角机，一个为发送机，一个为接收机，如上图所示。
发送机与接收机的转子励磁绕组通以同一电源，定子绕组相互连接后，即可实现同步运行。
当发送机转过一定角度时，接收机也会相应的转过相同的角度。
运动控制器的设计与实现随着现代工业的发展，机器人技术在各个行业中越来越被广泛应用。
而机器人的运动控制器则是机器人运动的重要组成部分。
运动控制器的设计与实现是机器人制造过程中必不可少的一环。
这里主要介绍运动控制器的基本原理、设计流程和实现方法。
一、运动控制器的基本原理运动控制器是机器人的核心控制部分，它主要负责控制机器人的运动。
运动控制器的基本原理是通过驱动机器人的电机实现机器人的运动。
在机器人的控制系统中，运动控制器负责控制电机的转速、力矩等参数，从而控制机器人的姿态、速度、位置等属性，实现机器人的运动。
二、运动控制器的设计流程1、需求分析运动控制器的设计前首先需要对机器人的运动需求进行分析，明确机器人的运动特点，从而确定运动控制器的控制方式。
2、硬件设计在需求分析的基础上，进行硬件设计，包括电机驱动电路、传感器电路、微处理器控制器等部分。
3、编写控制程序硬件设计完成后，需要编写控制程序，将运动控制器与机器人的其他部分进行互联，实现机器人的运动控制。
4、调试测试运动控制器的设计与实现完成后，需要进行调试测试，确保机器人能够稳定运行。
三、运动控制器的实现方法1、基于PLC的运动控制器PLC是可编程逻辑控制器的缩写，它是一种专业用于工业控制的计算机。
PLC的控制程序与机器人的其他控制部分都可以进行通信，实现机器人的运动控制。
基于PLC的运动控制器主要应用于工业自动化行业。
2、基于DSP的运动控制器基于DSP的运动控制器可以实现高速低延迟的运动控制，适用于需要高精度和高速率的机器人运动控制。
3、基于微控制器的运动控制器基于微控制器的运动控制器使用普及度较高的单片机来实现控制。
其成本低、使用方便、开发周期短，是机器人制造初期较为流行的一种控制方式。
四、总结运动控制器的设计与实现是机器人制造的关键部分。
不同的机器人运动特性需要不同的运动控制器参数和控制方式。
设计运动控制器需要考虑多个方面，分析机器人的运动需求，设计控制器硬件和软件，完成调试测试后才能使机器人稳定运行。
基于开源软硬件的3自由度机械手控制系统设计郭峰;刘天宋【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2017(45)21【摘要】采用开源的Arduino Melzi电路板作为控制主板,并将机械手运动学反解算法加入到开源的Marlin固件程序中,设计出了桌面型关节机械手的控制系统,实现了利用G代码控制3自由度关节机械手的目的.该控制系统采用Pronterface作为上位机,可以实现在线和离线控制.测试结果证明,采用这种直角坐标与旋转坐标之间点对点变换的方法控制机械手,能使其轨迹正确、运动平稳,可靠性好.%A control system of a desktop robot arm is designed.The control system used the open source circuit board Arduino Melzi as main board.The robot forward kinematics method and inverse kinematic method were transplanted to the open source Marlin firmware which was treated as the robot's software.The purpose that using G-code to control the three degree of freedom (3-DOF) 3R robot was reached.Pronterface was used as upper computer in the control system which can co,ntrol the robot online or offline.The test tesults prove that by using the control method of point to point transformation between right angle coordinate and rotational coordinate,the robot arm can have accurate trajectory,smooth motion,and good reliability.【总页数】4页(P81-84)【作者】郭峰;刘天宋【作者单位】南通理工学院机电工程学院,江苏南通226002;常州刘国钧高等职业技术学校机电工程系,江苏常州213025【正文语种】中文【中图分类】TP242.3【相关文献】1.基于S7-200PLC的二自由度气动绢花拾取机械手控制系统设计 [J], 李海祯;于复生;范国隆;国海芝;张佳丽2.基于PSO-神经网络的多自由度机械手运动控制系统设计 [J], 李晨;3.基于PLC的六自由度机械手控制系统设计 [J], 朱娟娟;张爱民4.基于单片机的六自由度机械手臂控制系统设计 [J], 陈心怡;张春雨;朱丽华5.基于PLC的四自由度气动机械手控制系统设计研究 [J], 周晓娟;台畅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
