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1、步进电机在机械手设计中的应用机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器 人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化， 能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械 制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分 组成。本文主要介绍机械手设计的驱动和控制系统需要的三 大要素：步进电机，步进电机驱动器，控制器。机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机 械式机械手。本文设计的三自由度机械手属于混合式机械手, 它综合了电动式和气动式机械手的优点，既节省了行程开关 和plc的I/O端口，又到达了简便操作和准确定位的目的。机械手是一
2、种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨 迹和要求，代替人手开展抓取、搬运工件或操持工具的机电 一体化自动装置。三自由度机械手又称3D机械人，能够实 现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品， 具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。可编程控制器(PLC)是一种专门为工业应用而设计的开 展数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，功 能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业 控制系统。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开 环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、结束位置只取 决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点，使其在速 度、定位等控制领域应用得非常广泛。1 .机械手的系统构造与运动方式机械手为圆柱坐标型。机械手手臂的左右运动（水平方 向）由伸缩步进电机控制，上下运动（垂直方向）由升降步进 电机控制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正 反转控制。机械手的夹紧装置采用关节构造，其夹紧与松开 用气压驱动，并由电磁阀控制。机械手可以根据设定程序的动作将工件从A处搬运到B 处。2 .机械手控制系统设计机械手系统设置了手开工作方式和自开工作方式。自动 方式又分为自动回原点、单步、单周期、连续四种工作方式。