本文介紹了基于可編程序控制器的六關(guān)節(jié)機械手示教控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)與控制方法 。 該控制系統(tǒng)可在示教模式下完成對機械手四點以內(nèi)的示教操作，并能在自動復現(xiàn)模式下再現(xiàn)示教的內(nèi)容 。 經(jīng) 實 踐 證 明，本示教系統(tǒng)控制精度高、可 靠、性價 比 高、程 序 簡 捷、修 改 方 便，實 時 性 好。

　　工業(yè)機械手是工業(yè)機器人的一個重要分支。 工業(yè)機械手在應用機械制造的多種工藝中代替人工， 成為機械加工人員所需掌握的生產(chǎn)工具。 各種類型機械手是自動化生產(chǎn)中必不可少的重要設備，尤其是在危險場合，在嚴重威脅人們安全和健康的環(huán)境下，采用機械手代替人，具有十分重要的意義，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等行業(yè)。

　　示教再現(xiàn)型機器手可以按照示教程序重復工作， 在生產(chǎn)中已得到廣泛的應用。 示教是指機器人的作業(yè)路徑、運動參數(shù)需要操作人員手把手示教或通過編程設定， 機器人重復再現(xiàn)示教的內(nèi)容。

　　機械 手 在控 制 元 件選 擇 上 通常 采 用 專用 控 制 器 或 通 用 控制器，雖然專用控制器的專用性強、程序語言嚴謹，但是價格高、維 護 較 困 難;而 采 用 如 PLC 等 通 用 控 制 器，具 有 程 序 修 改 簡便，模塊通用性強，標準化 程 度 高，系 統(tǒng) 開 發(fā)成 本 較 低等 特 點，應用前景較廣闊。

　　本示教系統(tǒng)由六自由度機械手、步進電機及其驅(qū)動器和編碼器構(gòu)成，采用 PLC 實現(xiàn)機械手六個自由度的定位控制，如圖 1 所示。 該機械手為六個自由度垂直關(guān)節(jié)型機械手，由腰部（1 軸）、大臂（2 軸）、小臂（3 軸）、肘（4 軸）、手腕（5 軸）和氣爪（6 軸）組成，全部采用可正、反轉(zhuǎn)的步進電機作為動力源。步進 電 機是 一 種 將電 脈 沖 信號 轉(zhuǎn) 換 成相 應 的 角 位 移 或 直線位移的數(shù)字/模擬裝置。步進電機有回轉(zhuǎn)式步進電機和直線式步進電機兩種。對于旋轉(zhuǎn)式步進電機而言，每當輸入一個電脈沖后，步進電動機輸出軸就轉(zhuǎn)動一個角度（即步距角）。 若輸入連續(xù)的電脈沖信號，步進電動機就會一步一步地轉(zhuǎn)動，且步進電動機轉(zhuǎn)過的角度與輸入脈沖個數(shù)成嚴格的正比關(guān)系。

　　步 進 電 動 機 能 夠 提 供 較 大 的 低 速 轉(zhuǎn) 矩， 一 般 可 達 5 倍 于相 同 尺寸的直流伺 服 電動 機 的 連續(xù) 轉(zhuǎn) 矩，2 倍于 無 刷 電動 機 的轉(zhuǎn)矩。 在某些場合，可以直接驅(qū)動機器人的關(guān)節(jié)，而不需要減速裝置。

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