PLC控制六关节机器人应用技术研究任务书

 2021-10-14 20:41:38

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

(一)基本要求

此次毕业设计的课题是基于PLC的六关节机器人应用技术研究,课题中的基于PLC的伺服控制系统主要是工业实际运用的生产机械手。

电力电子技术、微处理技术、控制技术以及电机制造技术的发展,使得运动控制系统的性能达到一个全新的水平。在传动领域内,往往需要对被控对象实现高精度位置控制,实现精确位置控制的一个基本条件是需要有高精度的执行机构。因此,本文选用伺服电机作为被控对象,获得最高水平的动态响应。

本设计要求设计机器人具有六个动作、五个半自由度的多关节型机器人,能够模仿人上肢的部分功能,六个动作既可以单轴控制,也可以六轴同时控制;驱动机构采用电动形式,根据不同要求课提供二相混合式步进电机或直流电机;控制方式为手动和自动;控制系统要求采用可编程控制器控制。

本课题任务是将硬件与软件相结合,实现六关节机械手的控制。基本配置如下:上位机采用松下PLC运动控制器。软件部分:FPWIN GR是松下PLC的编程软件,具有很强的监控能力,可实现梯形图监控、列表继电器监控、动态时序图监控等命令。机器人主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。如下图所示:

控制

系统

I\O

接口

驱动

系统

执行机构(手指、手腕、臂、身体

操作

对象

检 测

六关节机器人控制系统硬件结构

PLC与运动控制器之间的通讯由运动控制器内部做PID等相应的信号处理和运算后,给伺服驱动器发出一定频率的脉冲和方向指令,伺服驱动器输出三相交变的交流电流,产生马达力矩使马达运转。关键技术如下:

(1)电器控制单元和驱动单元设计

(2)传感与误差校正系统设计

(3)伺服控制技术和位置闭环控制技术,实现系统动态性能的优化

(4)PLC软件编程以及相关运动控制参数调整,提高系统的定位精度及运行平稳度

(5)位置/力混合控方法

(二)主要内容

1、认识机器人的运动特点和组成;

2、编制机器人的动作程序,掌握机器人的主要工作原理和操作方法;

3、了解机器人的控制系统的组成和控制方法;

4、编写PLC程序研究机器人的控制规律;

5、分析研究机器人的位置/力混合控方法(增加力传感器)

(三)相关要求

1、阅读中外文相关文献10篇以上;

2、完成本课题的开题报告,不少于2000汉字;

3、按学校2011年综合论文类撰写规范,完成本课题的毕业设计论文,要求论文12000汉字以上。

2. 参考文献

[1]刘连月. 浅议机械手PLC控制设计[J].科技致富向导,2011(21):14-16.

[2]王红梅. 基于PLC与步进电机的气动搬运机械手控制[J].液压与气动,2009(11):8-9.

[3]李勇成. 基于PLC的步进电机控制在工业机械手中的应用[J].科技信息(科学.教研),2008(18):20-21.

[4]喻伟闯. 基于PLC的三自由度机械手控制系统设计与实现[J].现代电子技术,2009(11):47-49.

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