本文主要探讨了基于PLC控制的矿用搬运机械手的安装与控制研究，对机械手的结构、控制系统、动力系统选择与原理进行了深入分析。从内容上来看，主要涉及以下几个方面的知识点：
1. PLC控制系统在搬运机械手的应用
PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的数字运算操作的电子系统。在本文中，PLC被应用于矿用搬运机械手的控制系统中，负责接收传感器和行程开关的信号，并根据内部编程逻辑输出相应的控制信号。这些控制信号进一步控制外部的电磁阀，从而实现搬运机械手的升降、旋转和抓取等动作。
2. 机械手的结构与自由度
机械手通常分为驱动机构、动作执行机构、传感器检测系统及计算机控制系统四部分。文章中提到，为了实现机械手在装卸、装配及危险环境下作业的多样性，机械手需要具备不同的自由度。自由度是指机械手在执行任务时能独立控制运动的方式和数量，常用的坐标形式包括笛卡尔坐标系、圆柱坐标系和球坐标系等。文章指出，考虑到避免抓取故障和提高抓取动作的精确性，一般会采用具有三个自由度的圆柱坐标型式。
3. 气动和液压传动技术在机械手中的应用
机械手的动力系统主要包括气压传动和液压传动两种。气压传动系统以空气作为工作介质，具有原料易得、清洁、成本低廉、维护方便、反应速度快等优势。尤其在恶劣的工况环境下，气压传动系统相较液压传动具有更好的适应性和安全性。液压传动技术则因其力矩大、精度高而在某些领域被应用。在本文中，矿用搬运机械手选择气压传动作为动力来源。
4. 电磁阀和传感器在控制中的作用
电磁阀在机械手控制系统中起到了至关重要的作用，它可以控制气压缸或液压缸的动作。当PLC控制器发出信号后，电磁阀会根据控制信号对气压缸或液压缸进行相应的充放气操作，从而驱动机械手完成预定动作。传感器和行程开关则负责检测机械手的动作状态，并将信号反馈给PLC控制器，实现精确控制。
5. 机械手控制系统的工作原理
机械手控制系统的基本工作原理是：传感器检测到相关动作信号后，将信息传递给PLC控制器；PLC根据预设程序逻辑输出控制信号至电磁阀；电磁阀得电后，根据程序控制气压缸或液压缸的动作，最终实现机械手的复杂动作序列。
6. 机械手动力系统选择的原则和优势
在选择机械手动力系统时，需要考虑到原料的获取难度、成本、系统维护、反应速度以及工作环境适应性等因素。气压传动系统由于其独特的优势，在煤矿等恶劣工作环境中表现出色，因此在本文中的矿用搬运机械手中得到了应用。
通过上述知识点的梳理，可以对基于PLC控制的矿用搬运机械手有更深入的理解。这些知识不仅对从事自动化、机电一体化设计与开发的专业人士具有指导意义，也对希望了解自动化搬运设备的工作原理和应用的读者提供参考价值。
