并联机械手攻守门控制平台设计.doc

摘要：工业机械手是机械手技术领域最为热点研究方向，工业机械手的发展比较成熟，其结构集成度低，控制和任务规划简单，已广泛应用于现代制造业领域中和工业环境中。2自由度并联机械手的优点是平稳性好，准确性高，反应速度快。根据任务的要求，首先选择合适的材料，设计一组2自由度并联机械手，并且搭建好整个攻守门控制平台，优化控制平台的控制策略。其次分析并联机械手在平面内的运动特性，规划编程的控制策略。2自由度的并联机械手作为控制系统的被控对象，两个步进电机作为执行机构，选用西门子S7-200PLC作为控制器。两个步进电机安装在平台上，输出轴连接并联机械手，通过PLC编程输出脉冲信号，控制安装在平台上的步进电机按照要求进行转动，步进电机转动从而带动并联机械手主动臂进行动作，主动臂连接从动臂动作，从而控制平动圆盘的在平面内运动，按照设计任务的要求实现击打小球的任务。

关键词 并联机械手；PLC；步进电机；控制平台；攻守门控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 电气控制技术的发展现状-1

1.2 并联机械手的发展-1

1.3 PLC技术在步进电机控制中的应用-3

1.4 攻守门控制平台的设计的内容和要求-4

2 攻守门控制平台设计的总体规划-5

2.1 主要问题和解决方法-5

2.2 总体规划-5

3 攻守门控制平台硬件设计-7

3.1 PLC控制系统的硬件设计-7

3.1.1 PLC的选择-7

3.1.2 电机的选择-9

3.1.3 TB6560步进电机驱动器-11

3.1.4 PLC控制系统外围电路设计-14

3.2 并联机械手的设计-15

3.2.1 并联机械手的设计分析-15

3.2.2 并联机械手关节设计-17

3.2.3 并联机械手的设计和组装-17

3.3 攻守门控制平台的搭建及控制分析-20

3.3.1 控制平台的搭建-20

3.3.2并联机械手的运动特性分析-20

4 攻守门控制平台的软件设计-29

4.1 S7-200 PLC编程语言介绍-29

4.2 攻守门控制平台程序设计-29

4.3 高速脉冲指令说明-29

5 攻守门控制平台的调试-31

5.1 攻守门控制平台硬件系统调试-31

5.2 PLC软件系统调试-32

结论-34

致谢-35

参考文献-36

附录-37