作品包括：

Word设计说明书1份，约16000字

任务书一份

开题报告一份

CAD版本图纸，共2张

摘要

随着现代工业技术的发展，机械手在现代工业中的应用越来越广泛，它可以代替人在复杂危险的环境中工作。而这些机械手中以二自由度机械手应用最为广，它结构简单，操作方便，便于实现自动化。

本文首先对现代工业应用最广的控制系统进行了简介，并详述了其发展历史及其前景。对比分析前人所做机械手，将机械手分为机械部分和控制部分分别进行设计。其中机械部分包括夹持器的设计、手臂部分的设计和机械手总体结构设计。此次设计的机械手横向行程200mm，纵向行程100mm，可夹持工件尺寸150mm*100mm*120mm。接下来对机械手的控制系统做了详细论述，先简单介绍了编程控制器，然后对机械手控制要求进行了分析，选定了S7-200系列的CPU224作为控制器，并且绘制了可编程控制器外部接线图、变量分配表、状态流程图，设计了机械手的系统程序。还分析了其驱动系统，绘制了液压系统图并且简述了液压系统的工作原理。最后分析讨论三维建模和运动仿真的目的和意义，并且应用三维建模软件Pro/E将机械手所有零件进行了三维建模，并进行了组装和运动仿真，最终得到机械手的运动仿真视屏。

关键词：机械手   控制系统   Pro/E  运动仿真

目  录

摘  要    I

Abstract    II

目  录    i

第一章    绪论    1

1.1  前 言    1

1.2  控制系统简介    1

1.2.1 开环控制系统    1

1.2.2闭环控制系统    1

1.2.3恒值控制系统    2

1.2.4随动控制系统    2

1.3  控制系统发展历史及前景    2

1.3.1控制系统发展历史    2

1.3.2控制系统发展前景    4

1.4 本文研究内容及意义    5

第二章  机械手机械系统设计    6

2.1 机械手夹持器设计    6

2.1.1机械手夹持器简介    6

2.1.2机械手夹持器设计    7

2.2 机械手手臂部分设计    7

2.2.1手臂驱动系统简介    7

2.1.2手臂驱动系统设计    8

2.3机械手总体结构    9

第三章  机械手控制系统设计    11

3.1 可编程控制器简介    11

3.1.1可编程控制器的产生、发展与用途    11

3.1.2可编程控制器的组成和工作原理    14

3.1.3可编程控制器的特点及分类    17

3.2机械手电路系统设计    20

3.2.1机械手控制要求分析    20

3.2.2可编程控制器选型    21

3.2.3可编程控制器的电路设计    22

3.2.4可编程控制器的软件设计    24

3.3机械手液压系统设计    28

3.3.1机械手液压控制要求分析    28

3.3.2机械手液压控制系统设计    29

第四章  三维建模与运动仿真    31

4.1运动仿真的目的    31

4.2运动仿真的实现及讨论    31

第五章  总结    34

参考文献    35

致   谢    37

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