基于plc控制的机械手系统控制开题报告大学论文.doc
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2023-07-02
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毕业论文（设计）开题报告
论文（设计）题目
基于 PLC 控制的机械手系统设计
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信息工程系
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1.选题目的和意义：
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，在生产型企业中使用机械
手改变生产方式是减轻企业对用工的依赖性，降低生产成本，实现可持续发展的转变思路。
PLC 控制机械手可按使用要求选购相应的产品完成复杂的逻辑控制，其以逻辑控制为
主，也可以组成模拟量控制系统，软硬件开发工作量较少，输出带负载能力和抗干扰能力
强，可靠性好，环境适应能力强
[1]
。机械手可以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，尤其在高温，低温，粉尘，易燃易爆，有毒气体及放
射性等恶劣环境中替代人工进行正常工作
[2]
，对改善工人的劳动条件产生积极的意义，并
且在国民经济生产各领域应用越来越广泛，有着广阔的发展前景，值得研究。
2.本选题在国内外的研究状况及发展趋势：
机械手是当前自动控制领域中出现的一种较为新颖的技术，是近几十年发展起来的一
种高科技自动化生产设备，是工业机器人的一个重要分支，是现代工业生产中能到用到的
重要技术组成。从 20 世纪 90 年代初期起，在国家“863”计划
[3]
支持下至今，机械人的
迅速发展、研制和生产已成为高技术领域迅速发展起来的一门新兴的技术，它大大促进了
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，并且在工业生产
中得到了广泛的应用，取得了良好的效果。利用机械手技术进行工业生产，并且通过对 PLC
技术的准确掌控，也能够大大提高工业生产效率。机械手按驱动方式可分为液压式、气动
式、电动式、机械式
[4]
。就当前应用来看，机械手主要采用的是气动驱动或者液压的控制
方式进行操作，这种方式具有很大的优越性，不仅结构简单，而且非常便于控制和掌握。
它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调
速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点
[5]
。所以，气动机械手被广泛应用于机械
制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。
美国最早是 20 世纪 40 年代后期，在原子能实验室中首先运用机械手来搬运放射性材
料，人在安全间对机械手进行操控和实验，它的机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁
的工件抓放机构，结构和功能都比较简单，但经过多年的研究和发展，目前在美国、欧洲、
日本等工业发达国家已成为重要产业，已经发展到第三代机械手（机械人），现已逐步推
广到工业生产等诸多领域
[6]
。国外的机械手技术发展很快，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，可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。机
器人学经历了一个波浪式前进的过程。现在, 全世界已有近 100 万台机器人在运行
[7]
, 机
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