本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開 題 報 告
題 目 三自由度圓柱坐標(biāo)搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計
指 導(dǎo) 教 師
院（系、部）
專 業(yè) 班 級
學(xué) 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(jī)技術(shù)，通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上開發(fā)起來的，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。它以微處理器為核心，用編寫的程序進(jìn)行邏輯控制，定時，計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代化的技術(shù)被廣泛的運(yùn)用于工況實踐，機(jī)械動作的精度，產(chǎn)品的質(zhì)量等各方面工藝指標(biāo)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(qiáng)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(yùn)用機(jī)械去解決實際問題產(chǎn)生了濃厚的興趣。因此產(chǎn)生了簡單的機(jī)械關(guān)節(jié)，簡易自由度的零部件生產(chǎn)設(shè)備和器械。科學(xué)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(gòu)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(jī)械設(shè)備在這種幾乎是必然的情況下產(chǎn)生了。
PLC在機(jī)械手移動物體控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是基于硬件運(yùn)用軟件編程，在整個流水線的生產(chǎn)過程中，讓機(jī)械手根據(jù)現(xiàn)場的工藝來移動物體，它可以運(yùn)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(chǎn)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(jù)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(yù)期結(jié)果
在本設(shè)計中，主要是從硬件和軟件兩個方面著手設(shè)計，其中硬件部分包括機(jī)械手，PLC兩個方面。機(jī)械手部分包括機(jī)械手的發(fā)展，種類和機(jī)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(jī)械手，PLC和控制用的個人計算機(jī)連接組成一個完整的控制系統(tǒng)，再通過軟件進(jìn)行編程，使機(jī)械手完全根據(jù)控制要求動作。
在本設(shè)計中，機(jī)械手移動工件通過限位開關(guān)和電機(jī)來控制。預(yù)期達(dá)到的控制要求為：
（1）機(jī)械手分別通過前進(jìn)/后退電機(jī)、上升/下降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)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(guān)控制。
（2）夾放工件通過夾緊/放下電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制。夾緊工件通過定時器來控制，即憑經(jīng)驗設(shè)定一個時間，在這個時間內(nèi)，機(jī)械手能完全夾緊工件。放下工件通過松限位開關(guān)來控制。
（3）按下啟動按鈕，整個系統(tǒng)按照PLC程序的設(shè)定有序的運(yùn)行；正常停車時，按下正常停車按鈕，等機(jī)械手運(yùn)行到初始位置，停車。當(dāng)按下急停按鈕時，系統(tǒng)不管運(yùn)行到什么狀態(tài)，都要立即停止。
三、研究進(jìn)度
1．5—6 周 硬件部分機(jī)械手研究和設(shè)計；
2．7—8 周 硬件部分PLC工作原理學(xué)習(xí)和研究；
3．9—10 周 將PLC與控制設(shè)備組成系統(tǒng)設(shè)計；
4．11—12周 編程軟件學(xué)習(xí)，系統(tǒng)資源分配研究；
5．13—14周 軟件部分設(shè)計，其中包括各個環(huán)節(jié)的梯形圖和語句表設(shè)計；
6． 15 周 整理修改論文；
四、主要參考文獻(xiàn)
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五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽字：