4。4。2信号查询界面 25

4。4。3自动控制监控界面 26

4。4。4手动控制监控界面 27

4。5调试过程 28

5结论与展望 29

5。1结论 29

5。2展望 29

1 绪论

1。1课题的背景及意义

经过数十年科学技术的发展，机器人发展成为了很具有代表性的光电一体化技术，在社会经济发展的浪潮中发挥着重要作用，机器人由最原始的示教、再现完成动作，发展到如今的可具备多种感知，可进行多种逻辑运算。高性能的机器人可以对多种不同的现场环境反馈做相应的动作，在工作生产中独立完成任务。而如今机器人存在各种安全隐患。所以能对机器人的行为动作做一个相对实时的有效的监控，并及时给机器人下达正确安全的指令显得尤为重要。西门子公司研发的第一个使用32位技术监视控制系统WinCC，在面市后给了用户一个很好的用户体验，而对于关节机器人这种需要监控的危险作业，能够将其与WinCC清晰便捷的监控画面相结合显得尤为合适。

WinCC通过方便灵活的组态方式，将PLC的数据输入输出进行连接，通过图形编辑器绘制出清晰直观的现场工作画面，这使得机器人的动作与PLC相关程序的同步，展现在了电脑屏幕上，使用者不在现场就可以监控到现场的监控画面。将WinCC投入于工厂机械化生产中去，可带给用户更舒适的使用体验，对经济的促进发展有着重要的意义。

1。2工业机器人的历史及发展趋势

1。3课题研究的主要内容

分析给定的工业机器人装配搬运应用的PLC控制程序，设计相应的监控功能，使用WinCC和OPC软件，开发相应的上位机组态监控系统。该监控系统能形象显示工业机器人的动作过程，同时通过该监控系统操作人员能使机械手按照设定的轨迹和要求实现自动装配和搬运货物。

2机器人系统介绍

2。1机器人运动部分

机器人为本次设计的主体，无论是对其进行控制，还是监视，都需要对机器人的工作方式进行系统的学习和了解。

2。1。1机器人分类及基本组成

工业机器人，大多以关节手臂机器人为主，这类机器人由于结构方面的设计要求，大致分为转动型（R型），和移动型（P型）两大类，细分可分为直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、球坐标机器人、开链连杆式机器人、其中最常见的也是与本次设计应用相关的就是关节型机器人（PJR6六自由度机器人）。关节机器人应用于各个领域，区分与移动式机器人，关节机器人多为具有固定的底座，是机器人中很常见的一种运作方式，弧焊接、点焊接、喷漆都为常见的工作项目、军事中常常用作排雷、灭火、侦查的机器人则需要移动式和关节式机器人相结合，达到功能多样化的目的。

如今工业领域上普遍使用的工业机器人，都是实际上能根据人们事先通过设计好的指令来进行动作，这一类的机器人人们通常称之为重复型工业机器人。他的工作就好比是人类的上肢手臂，工业机器人系统基本组成如图2。1所示。

图2。1工业机器人系统基本组成

机器人的每个关节都由独立的电机进行驱动，通过上位机的控制下达到多轴下位机。计算机会对驱动单元的信号进行功率放大，每个驱动单元有条不紊的工作，实现了机器人的运作。

一般的机器人都有如下的技术指标：结构形式、自由度类型、运动范围、最大速度、负载能力、重复精度、控制方式、驱动方式。技术指标反映了机器人几乎全部的运作状态。厂家购买机器人，以及了解机器人的功能形态都离不开技术指标。