3。1 系统通信模块 11

3。2 系统控制部分 12

3。3 驱动部分 13

第四章 工业机械手的单个关节控制方法 15

4。1 直流电动机的等效电路和方框图 15

4。2 伺服电机闭环控制过程 16

4。3 电流环控制 18

4。4 速度环控制 20

4。5 位置环控制 22

4。5。1 传统的位置环设计 22

4。5。2 带前馈控制的位置闭环设计 23

第五章 工业机械手控制系统软件设计 25

5。1 控制系统软件设计的一般步骤 25

5。2 工业机械手控制程序的界面设计 28

5。2。1 主控界面 28

5。2。2 单个模块运动控制界面 30

5。2。3 各个模块运动范围设置界面 32

5。3 工业机械手控制系统软件的调试过程 33

结论 37

致谢 38

参考文献 39

第一章 绪论

近年来，我国的工业自动化水平显著提高了，工业自动化地步伐明显加快。在此过 程中，工业机械手以其灵活性和高精度等优势受到了广泛的关注。主要是由于工业机械 手可以完美的适应复杂环境的要求，完成一些人类无法完成或者很难完成的工作。工业 机械手，顾名思义，用于工业的通过机械运动模仿人类手臂的动作来按照固定指令对特 定物体进行特定的操作（包括抓取货物、操作工具和焊接等工作）的自动运行设备。它 的应用使得人类的生产力得以解放，使得工业生产开始机械化和自动化，更能使得人类 免于在有害环境下受到伤害。

1。1 研究的背景和意义

1。1。1 研究的背景

我国的工业机械手主要应用于汽车制造、舰船制造和某些家电产品的制造等，产品 的需求量和品种也逐年提升。根据专家预测到 2020 年，我国工业机械手年销量将达到15 万台，保有量达到 80 万台；到 2025 年工业机器人年销量将达到 26 万台，保有量将达到 180 万台，年产值预计将突破 1000 亿元[1]。在经济结构转型和劳动力成本上升的背 景下，机器人市场需求持续上升，而政府的扶持政策的不断出台更有利于推动工业机器 人产业加速发展。第四次工业的自动化正不断加速。

目前国际工业机械手发展比较完善。相对来说，我国的工业机械手发展由于起步较 晚，虽然最近几十年取得了巨大的进步，但是我国的工业机械手的发展仍然落后国际工 业机械手技术较多。而且由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，工业机械 手领域仍然存在较大的发展空间。因此进行工业机械手的研究与设计具有重要的意义。

1。1。2 研究意义

工业机械手在我国的发展历史较短。我国是从上个世纪 80 年代开始从事工业机械

手领域的研究。经过 30 多年的努力，工业机械手技术已经取得了巨大的进步，我国的 工业机械手水平已经基本接近国际工业机械手设计水平。由于起步较晚等原因我国工业 机械手在某些方面仍然存在较大的差距，例如：自主创新能力、产品质量、生产成本等。论文网