本科畢業(yè)設計（論文）開 題 報 告
題 目 三自由度圓柱坐標搬運機器人設計
指 導 教 師
院（系、部）
專 業(yè) 班 級
學 號
姓 名
日 期
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
可編程序控制器是在計算機技術，通信技術和繼電器控制技術的發(fā)展基礎上開發(fā)起來的，現(xiàn)在已經廣泛的應用于工業(yè)控制的各個領域。它以微處理器為核心，用編寫的程序進行邏輯控制，定時，計數(shù)和算術運算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設備或生產過程。
隨著科學技術的日新月異，現(xiàn)代化的技術被廣泛的運用于工況實踐，機械動作的精度，產品的質量等各方面工藝指標在僅僅靠人去操作的條件下很難再滿足要求。再加上動作強度，動作的幅度等靠人根本無法實現(xiàn)的工藝流程使得人們對運用機械去解決實際問題產生了濃厚的興趣。因此產生了簡單的機械關節(jié)，簡易自由度的零部件生產設備和器械。科學的發(fā)展是無至盡的，針對單一的動作系統(tǒng)，人們又提出是否能在構造成型的硬件系統(tǒng)不變的情況下，通過軟件編程來實現(xiàn)硬件系統(tǒng)動作的多樣化。因此PLC控制的機械設備在這種幾乎是必然的情況下產生了。
PLC在機械手移動物體控制系統(tǒng)中的應用是基于硬件運用軟件編程，在整個流水線的生產過程中，讓機械手根據現(xiàn)場的工藝來移動物體，它可以運用在大型的工廠和條件比較惡劣的現(xiàn)場。它不僅僅是節(jié)約了生產成本，避免造成事故，它的另外一個重大優(yōu)點就是可以根據現(xiàn)場的環(huán)境變化，工藝的改變來改變源程序，使得可以用改變程序的方法來改變硬件系統(tǒng)的動作規(guī)則，因此無論是從人力，物力和財力上都大大的得到了節(jié)余，極其具有研究價值。
二、研究方案及預期結果
在本設計中，主要是從硬件和軟件兩個方面著手設計，其中硬件部分包括機械手，PLC兩個方面。機械手部分包括機械手的發(fā)展，種類和機械手的選用。PLC部分包括PLC的簡介和發(fā)展概況，及PLC的工作原理。然后將現(xiàn)場的機械手，PLC和控制用的個人計算機連接組成一個完整的控制系統(tǒng)，再通過軟件進行編程，使機械手完全根據控制要求動作。
在本設計中，機械手移動工件通過限位開關和電機來控制。預期達到的控制要求為：
（1）機械手分別通過前進/后退電機、上升/下降電機的正反轉來上、下、左、右移動，移動的最大位置通過上、下、左、右4個限位開關控制。
（2）夾放工件通過夾緊/放下電機的正反轉來控制。夾緊工件通過定時器來控制，即憑經驗設定一個時間，在這個時間內，機械手能完全夾緊工件。放下工件通過松限位開關來控制。
（3）按下啟動按鈕，整個系統(tǒng)按照PLC程序的設定有序的運行；正常停車時，按下正常停車按鈕，等機械手運行到初始位置，停車。當按下急停按鈕時，系統(tǒng)不管運行到什么狀態(tài)，都要立即停止。
三、研究進度
1．5—6 周 硬件部分機械手研究和設計；
2．7—8 周 硬件部分PLC工作原理學習和研究；
3．9—10 周 將PLC與控制設備組成系統(tǒng)設計；
4．11—12周 編程軟件學習，系統(tǒng)資源分配研究；
5．13—14周 軟件部分設計，其中包括各個環(huán)節(jié)的梯形圖和語句表設計；
6． 15 周 整理修改論文；
四、主要參考文獻
[1] 求是科技編著. PLC應用開發(fā)技術與工程實踐. 北京：人民郵電出版社 ,2005
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[4] 周軍主編 .電氣控制及PLC . 北京：機械工業(yè)出版社，2001
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[8] 三菱電極 .FX2N系列可編程控制器編程手冊，2006(6)
[9] 鐘肇新主編 .可編程控制器原理及應用. 廣州：華南理工大學出版社，2003
[10] 呂景泉等 .可編程控制器技術教程. 北京：高等教育出版社，2001
五、指導教師意見
指導教師簽字：